Calculadora de Telhado Gambrel - Estimador de Materiais, Custo e Dimensões

O que é uma calculadora para telhado gambrel?

Uma calculadora de telhado holandês estima a área da superfície, os materiais de cobertura e o custo de um telhado holandês a partir do comprimento, da largura, da altura e do ângulo da inclinação inferior. O telhado holandês, também chamado de telhado de celeiro, tem duas inclinações de cada lado, com a inferior mais íngreme que a superior. Celeiros, casas de fazenda e casas coloniais holandesas costumam usar essa forma, porque o desenho de duas inclinações deixa mais altura livre sob o telhado do que um telhado de duas águas simples.

Como é formado um telhado gambrel

Cada lado de um telhado gambrel tem duas seções planas unidas em uma mudança de inclinação chamada joelho. A seção inferior vai do beiral (a borda inferior do telhado) até a articulação, em um ângulo acentuado. A seção superior vai da articulação até a cumeeira, no topo, em um ângulo mais suave.

A calculadora usa uma convenção comum para localizar a articulação: o ângulo da inclinação superior é sempre 45 graus menor que o ângulo da inclinação inferior. Por exemplo, uma inclinação inferior de 60 graus combina com uma inclinação superior de 15 graus. Por causa dessa regra, o ângulo da inclinação inferior deve ser maior que 45 graus. Uma inclinação inferior de 45 graus ou menos faria a inclinação superior ser zero ou negativa, o que não corresponde a um telhado real.

Fórmula da área do telhado gambrel

Seja W a largura do telhado, H sua altura, L seu comprimento e θ (teta) o ângulo da inclinação inferior em graus. Todos são medidos em pés, exceto θ, que é medido em graus.

1. Encontre o ângulo da inclinação superior: φ = θ − 45
2. Calcule a projeção horizontal da seção inferior: lowerRun = (H − (W/2) × tan(φ)) / (tan(θ) − tan(φ))
3. Calcule o desnível vertical da seção inferior: lowerRise = lowerRun × tan(θ)
4. Calcule a projeção horizontal e o desnível vertical da seção superior: upperRun = W/2 − lowerRun upperRise = H − lowerRise
5. Calcule o comprimento inclinado (o comprimento do caibro) de cada seção com o teorema de Pitágoras: lowerSlant = √(lowerRun² + lowerRise²) upperSlant = √(upperRun² + upperRise²)
6. Calcule a área total do telhado, contando os quatro planos: Área do telhado = 2 × L × (lowerSlant + upperSlant)

Nem toda combinação de largura, altura e inclinação descreve um telhado gambrel real. Se a altura solicitada for grande ou pequena demais para a inclinação inferior escolhida, a projeção ou a elevação de uma das seções resultará em zero ou em um valor negativo, e esse telhado não existirá. A calculadora verifica essa condição e exibe um erro em vez de um resultado.

Como calcular os materiais e o custo

Depois que a área do telhado é conhecida, a calculadora estima os materiais com taxas de rendimento fixas:

• Telhas asfálticas (fardos) = (Área do telhado ÷ 100) × 3
• Compensado de revestimento (chapas) = Área do telhado ÷ 32 (uma chapa de 4 × 8 pés)
• Pregos para telhado (libras) = (Área do telhado ÷ 100) × 2
• Manta de subcobertura (rolos) = Área do telhado ÷ 200

O custo total soma cada material a um preço unitário fixo:

• Telhas asfálticas: US$ 35 por fardo
• Compensado: US$ 25 por chapa
• Pregos: US$ 5 por libra
• Manta de subcobertura: US$ 40 por rolo

Custo total = (telhas × US$ 35) + (compensado × US$ 25) + (pregos × US$ 5) + (manta × US$ 40)

Esses preços são estimativas. Os preços reais variam conforme a região, o fornecedor e a qualidade do material.

Exemplo

Considere um telhado gambrel com comprimento de 40 pés (12 m), largura de 24 pés (7,32 m), altura de 12 pés (3,66 m) e inclinação inferior de 67,5 graus. Este é o telhado gambrel clássico em “meia circunferência”, no qual os quatro pontos dos cantos da seção transversal ficam sobre um semicírculo.

1. Inclinação superior: φ = 67,5 − 45 = 22,5 graus
2. Projeção horizontal inferior: lowerRun = (12 − 12 × tan(22,5°)) / (tan(67,5°) − tan(22,5°)) ≈ 3,51 pés (1,07 m)
3. Desnível vertical inferior: lowerRise ≈ 3,51 × tan(67,5°) ≈ 8,49 pés (2,59 m)
4. Projeção horizontal superior: upperRun = 12 − 3,51 = 8,49 pés (2,59 m)
5. Desnível vertical superior: upperRise = 12 − 8,49 = 3,51 pés (1,07 m)
6. Comprimento inclinado inferior: √(3,51² + 8,49²) ≈ 9,18 pés (2,8 m)
7. Comprimento inclinado superior: √(8,49² + 3,51²) ≈ 9,18 pés (2,8 m)
8. Área do telhado: 2 × 40 × (9,18 + 9,18) ≈ 1.469,50 pés quadrados (137 m²)

Materiais: cerca de 44,09 fardos de telhas, 45,92 chapas de compensado, 29,39 libras (13,3 kg) de pregos e 7,35 rolos de manta de subcobertura. Custo estimado: cerca de US$ 3.131,88.

Um segundo exemplo: um telhado de celeiro com 40 pés de comprimento, 30 pés de largura e 15 pés (4,57 m) de altura, com inclinação inferior de 60 graus, resulta em uma área de telhado de cerca de 1.821,17 pés quadrados (169 m²) e exige cerca de 54,63 fardos de telhas, 56,91 chapas de compensado, 36,42 libras (16,5 kg) de pregos e 9,11 rolos de manta de subcobertura, para um custo estimado de cerca de US$ 3.881,36.

Como usar a calculadora

1. Informe o comprimento, a largura e a altura do telhado em pés.
2. Informe o ângulo da inclinação inferior em graus. Ele deve ser maior que 45 graus (a calculadora aceita valores de até 85 graus).
3. Verifique a visualização do telhado para confirmar se o formato está correto.
4. Consulte a área do telhado, as quantidades de materiais e o custo estimado.
5. Use o botão “Copiar resultados” para salvar ou compartilhar os números.

Se a altura informada não funcionar com a largura e a inclinação escolhidas, a calculadora exibirá um erro explicando que não existe um telhado gambrel com essas dimensões e sugerirá tentar uma inclinação inferior mais acentuada, uma altura menor ou um telhado mais largo.

Outros tipos de telhado comparados aos telhados gambrel

• Telhado de duas águas: duas inclinações planas que se encontram em uma única cumeeira. É mais simples e barato de construir, mas oferece menos espaço útil no sótão.
• Telhado de quatro águas: inclinações nos quatro lados. Sofre pressões de vento menores que um telhado de duas águas, mas tem menos espaço no sótão que um telhado holandês.
• Telhado mansarda: semelhante a um telhado gambrel, mas com quatro lados inclinados em vez de dois. Maximiza o espaço interno, mas custa mais para construir.
• Telhado de uma água: uma única inclinação plana. É a opção mais simples e barata, com o menor espaço interno.

História

A palavra inglesa "gambrel" também designa o jarrete do cavalo, uma articulação da perna traseira. Vem de uma palavra do francês antigo para perna. A forma é comum em celeiros e é uma característica marcante das casas do estilo neocolonial holandês. Os construtores a preferiam porque ela deixa mais espaço útil no andar superior do que um telhado de duas águas. Os telhados holandeses tradicionais eram estruturados com madeira e cobertos com telhas de madeira rachadas à mão. As versões modernas costumam usar tesouras de madeira engenheirada, cobertura asfáltica ou metálica e manta de subcobertura sintética.

Perguntas frequentes

Que ângulo de inclinação devo informar? Informe o ângulo da inclinação inferior (acentuada). Ele deve ser maior que 45 graus e não pode ultrapassar 85 graus. A calculadora determina automaticamente a inclinação superior como 45 graus menor que a inclinação inferior.

Por que a calculadora diz que não existe um telhado gambrel para as minhas dimensões? Para uma determinada largura e inclinação inferior, apenas uma faixa específica de alturas produz um formato gambrel válido. Se a altura for grande ou pequena demais para essa largura e inclinação, o ponto de articulação ficará fora do telhado, o que não é fisicamente possível. Tente uma altura diferente, um telhado mais largo ou uma inclinação inferior mais acentuada.

Quanto custa construir um telhado holandês? A calculadora estima apenas o custo dos materiais, usando preços fixos de US$ 35 por fardo de telhas, US$ 25 por chapa de compensado, US$ 5 por libra de pregos e US$ 40 por rolo de manta de subcobertura. No exemplo de 24 pés acima, isso dá cerca de US$ 2,13 por pé quadrado de telhado. Mão de obra, madeira de estrutura, acabamentos e preços locais não estão incluídos.

Qual material de cobertura funciona melhor em um telhado gambrel? As telhas asfálticas são a escolha mais comum porque têm preço acessível e são amplamente disponíveis. A cobertura metálica facilita o deslizamento da neve e dura mais. As telhas de cedro e a ardósia são opções mais caras, usadas para obter um visual tradicional.

A calculadora acrescenta telhas extras para perdas? Não. A contagem de fardos cobre apenas a área do telhado. Fardos extras são necessários para cortes, sobreposições e a cumeeira, e a quantidade depende da complexidade do telhado.

Referências

1. Vancouver Heritage Foundation. Dutch Colonial Revival, House Styles. Dutch Colonial Revival — definição de telhado holandês (duas inclinações por lado, a inferior mais íngreme) e seu uso em casas do estilo neocolonial holandês.
2. U.S. Department of Energy, Building America Solution Center (PNNL). Hip Roof vs Gable Roof. Telhado de quatro águas versus telhado de duas águas — os telhados de quatro águas sofrem pressões de vento menores que os de duas águas.
3. HarperCollins. The American Heritage Dictionary of the English Language, 5.ª ed., verbete "gambrel". Verbete gambrel — gambrel como o jarrete do cavalo; do francês antigo do norte gambe, perna.