Como projetar rampas

Como projetar rampas

Normas, cálculo, representação e dicas

“Acessibilidade é um processo de transformação do  ambiente e de mudança da
organização das atividades  humanas que diminui o efeito de uma deficiência”
Marcelo Pinto Guimarães, Professor de Arquitetura

Rampas, uma alternativa às escadas quando se quer vencer um desnível e ao mesmo tempo assegurar o acesso de quem tem dificuldades de locomoção. Apesar de aparentemente simples, elas freqüentemente acabam sendo um problema em nossos projetos, seja por dificuldade em calcular sua inclinação ou desconhecimento das normas de acessibilidade.

O fato é que, quanto maior a altura, menor tem de ser a inclinação para que alguém com dificuldades de locomoção possa subi-la, e por isso há a necessidade de muito espaço para implantação da mesma, o que nos leva a muitas rampas incorretas.

Por isso, vamos explicar aqui de maneira sucinta o que diz a norma NBR9050 sobre rampas, e como se faz o cálculo da inclinação.

Pra começo de conversa, como se indica a inclinação de uma rampa?

O valor da inclinação da rampa é nada mais, nada menos que a relação entre a altura e o comprimento da mesma em porcentagem.

Por exemplo: uma rampa com 8% de inclinação é aquela em que o valor da altura corresponde a 8% do valor do comprimento. Então, quando se tem um desnível de 16cm vencido com uma rampa de 2m de comprimento, tem-se uma rampa com 8%, já que 0,16 corresponde a 8% de 2.

Na verdade, o cálculo do comprimento da rampa é bastante simples:

Comprimento = (altura x 100) / inclinação

*altura em metros

Rampa do exemplo acima

Assim sendo, 0% é o chão plano, e 100% é a inclinação de uma rampa cujo comprimento é igual à medida da altura, ou simplesmente 45°.

Muito bem, mas como saber qual é a inclinação necessária para vencer o desnível do meu projeto? É aí que entra a norma NBR9050. Vejamos o que ela diz acerca da inclinação:

Como se pode notar, quanto maior for a altura que se quer vencer, mais suave tem de ser a rampa para que portadores de necessidades especiais possam acessá-la.

No caso de uma reforma que se proponha a adicionar uma rampa a uma construção já pronta, são aceitas inclinações superiores a 8,33%. Nesses casos, admite-se até 10% para rampas com até 80cm de altura e até 12,5% para rampas com até 20cm de altura. Contudo, a inclinação máxima de projeto deve seguir a tabela acima.

Vejamos então alguns exemplos práticos de como se calcula o comprimento de rampas para determinados desníveis:

Para uma altura de 1,20m, inclinação de 5%.

C=(1,2×100)/5 = 24m

Para uma altura de 70cm, inclinação de 8,33%

C=(0,7×100)/8,33 = 8,4m

Para uma altura de 8cm, inclinação de 8,33%

C=(0,08×100)/8,33 = 0,96m

Quando não se tem muito espaço para fazer uma rampa contínua, é possível trabalhar com segmentos, sempre colocando patamares entre eles. Assim, cada segmento vence um desnível menor do que o desnível total a ser vencido, e por isso pode ter uma inclinação um pouco maior, ocupando menos espaço, como no exemplo abaixo.

Rampa com 1m de altura e inclinação de 6,25%, resultando num comprimento de 16m.

Nesse caso, o desnível a ser vencido é o mesmo, 1m, mas temos duas rampas com 0,5m de altura cada. Desse modo, cada uma possui 8,33% de inclinação conforme a norma. Assim, cada segmento passa a possuir aproximadamente 6m de comprimento. Os dois segmentos somados ao comprimento do patamar intermediário (no caso 1,2m) resultam numa rampa com 13,2m de comprimento, 2,8m a menos que no caso anterior.

Trabalhar com segmentos também permite desenhos com rampas fazendo curvas, o que pode ajudar ainda mais a resolver os problemas com espaço, como nos exemplos abaixo.

Aqui tem-se o mesmo desnível, 1m, sendo vencido com três segmentos vencendo alturas diferentes (0,4m; depois 0,2m; e enfim 0,4m).

Dois segmentos com 0,5m de altura cada. É possível, conforme a necessidade de espaço, dividir em mais segmentos. Cada projeto possui suas exigências.

No caso de rampas fazendo curvas em arco, é necessário observar que se deve trabalhar com um raio de no mínimo 3m na sua parte interna.

Observação: caso não haja espaço para colocação de uma rampa de jeito nenhum, é mais aconselhável instalar uma plataforma elevatória junto à escada do que fazer uma rampa fora da norma, que acaba sendo às vezes tão intransponível como uma escada para alguém em cadeira de rodas!

Imagem obtida no site da Associação dos Portadores de Necessidades Especiais de Nova Odessa (APNEN).

( http://apnendenovaodessa.blogspot.com/ )

A norma, contudo, não se refere somente à inclinação da rampa. Há outros pontos importantes a serem considerados:

– Quando o desnível a ser vencido for maior do que 1,50m, é obrigatório que haja dois ou mais segmentos de rampa.

– A largura tem de ser de no mínimo 1,20m. Para permitir a passagem de duas pessoas em cadeiras de rodas ao mesmo tempo, recomenda-se no mínimo 1,50m.

– O piso deve ser antiderrapante.

– Patamares no início e fim de cada segmento são obrigatórios.

– A rampa deve possuir corrimão duplo.

A norma não estabelece que a rampa deva ser coberta, mas é sempre recomendável, pois em caso de chuva ela pode se tornar escorregadia, mesmo com o piso antiderrapante.

Chegamos, enfim, à representação gráfica das rampas nos projetos.

Em planta baixa, representa-se a inclinação sempre com uma flecha cujas extremidades são o início e o fim da rampa. Em geral, usa-se a flecha apontando no sentido da subida, mas é possível fazer de maneira contrária também, contanto que esteja explicado em uma legenda. Ao lado da flecha põe-se a porcentagem indicando a inclinação. A seguir um exemplo de rampa representada em planta-baixa e em vista lateral (NBR 9050 – ABNT):

i = inclinação; c = comprimento; h = altura.

Esse tutorial é apenas um apanhado bem básico das normas para a elaboração de rampas e das possibilidades para resolver o principal problema encontrado por projetistas ao trabalhar com elas: o espaço ocupado. Sabendo-se disso tudo, há uma grande variedade de possibilidades conforme os requisitos de cada projeto.

Para mais detalhes e informações aí vai o link com a norma NBR 9050 na íntegra.

http://portal.mj.gov.br/corde/arquivos/ABNT/NBR9050-31052004.pdf

A apreciação da inclinação das rampas tem sido feita subjectivamente, apesar de ser intuitivo percebermos se uma rampa é muito inclinada ou não. Mas isto pode-se analizar objectivamente.

Vamos fazer um exercício de matemática para descobrir qual é a inclinação ideal de uma rampa. De acordo com o projecto de rampas do  Corpo de Engenharia das Forças Armadas dos EUA (USACE – US Army Corps of Engineers), disponível na internet em:

http://www.usace.army.mil/inet/usace-docs/eng-manuals/em1110-2-410/c-4.pdf
Design of ramps used for launching boats from trailers – USACE (US Army Corps of Engineers)


a inclinação de uma rampa deve estar entre os 12% e os 16%, sendo 14% o valor ideal. Isto significa que para cada 1,4m de descida na vertical, devemos percorrer 10m na rampa (se a minha interpretação estiver errada, corrijam-me por favor)

Imaginemos um triângulo rectângulo de altura 1,4m e a hipotnusa de 10m (a tal rampa ideal). Se a base do triângulo é x, podemos calculá-la da seguinte forma:

Triângulo Rectângulo


x = base do triângulo rectângulo
1,4m = altura do triângulo rectângulo
10m = hipotnusa

aplicando o teorema de pitágoras:

x2 + (1,4)2 = (10)2

x2 + 1,96 = 100

x2 = 98,04

x = 9,902m

o ângulo a, que é a inclinação da rampa, pode-se calcular pela definição do seno

sen (a) = 1,4 / 10 = 0,14

a = 8º

A rampa ideal deve ter uma inclinação de 8º

Supondo agora uma rampa com 5m de altura a partir do nível da água na baixa-mar. Tendo em conta que as maiores marés têm mais de 4m, esta rampa na praia-mar ficará quase submersa, portanto será a altura mínima, na vertical, de uma rampa que esteja sujeita às marés em Portugal.

sendo L a hipotnusa do triângulo (a parte inclinada da rampa), temos:

sen 8º = 5 / L

L = 5 / sen 8º

L = 35,93

Isto é, para uma altura de 5m, e uma inclinação de 8º, temos de ter uma rampa com 35,93 metros de comprimento!

Chegamos à

rampa ideal


rampa com inclinação de 8 graus

Se a rampa tiver uma altura diferente dos 5m, bastará fazer um cálculo idêntico para essa altura.

Mas para que serve isto?
Das leis da física concluímos:

  1. Quanto menor o ângulo de inclinação, maior a distância a percorrer e menor o esforço a ser empregado
  2. Quanto maior o ângulo de inclinação, menor a distância, sendo o esforço a ser empregado maior.


esta figura ilustra bem estas afirmações:
(ver em http://fisicanet.terra.com.br/mecanicaclassica/o-conceito-de-forca.pdf do site http://fisicanet.terra.com.br/)

força num plano inclinado

Vamos então aplicar um pouco de física, relativamente a um plano inclinado, sem considerar o atrito, e calcular a força exercida por um atrelado numa rampa, para vários ângulos de inclinação.

representação das forças num plano inclinado (sem atrito

Px = Força exercido pelo atrelado numa rampa (plano inclinado)

a = ângulo de inclinação

Px = P sen(a)

P = peso

P = m g

m = massa

g = constante = 10m/s2

N = Unidade da Força (Newton)

Considerando um conjunto atrelado com massa de 500Kg, temos:
P = 500 x 10 = 5000 N

a = 8º (ideal)
Px = 5000 x sen (8º) = 5000 x 0,139 = 695 N

Um atrelado de 500Kg numa rampa com 8º de inclinação exerce aproximadamente uma força de 695 N (sem considerar atrito)

Para uma altura de 5m, a rampa com inclinação de 8º tem um comprimento L dado por
L =
5 / sen 8º = 35,93m

rampa com inclinação de 8 graus

a = 10º
Px = 5000 x sen (10º) = 5000 x 0,173 = 865 N

Um atrelado de 500Kg numa rampa com 10º de inclinação exerce aproximadamente uma força de 865 N (sem considerar atrito)

Para uma altura de 5m, a rampa com inclinação de 10º tem um comprimento L dado por
L =
5 / sen 10º = 28,79m

rampa com inclinação de 10 graus

a = 12º
Px = 5000 x sen (12º) = 5000 x 0,208 = 1040 N

Um atrelado de 500Kg numa rampa com 12º de inclinação exerce aproximadamente uma força de 1040 N (sem considerar atrito)

Para uma altura de 5m, a rampa com inclinação de 12º tem um comprimento L dado por
L =
5 / sen 12º = 24,05m

rampa com inclinação de 8 graus

a = 14º
Px = 5000 x sen (14º) = 5000 x 0,242 = 1210 N

Um atrelado de 500Kg numa rampa com 14º de inclinação exerce aproximadamente uma força de 1210 N (sem considerar atrito)

Para uma altura de 5m, a rampa com inclinação de 14º tem um comprimento L dado por
L =
5 / sen 14º = 20,67m

rampa com inclinação de 14 graus

Este cálculo poderá ser aplicado a qualquer massa e a qualquer inclinação (até 90º).

Para finalizar, apresentamos um desenho comparativo das rampas com inclinação de 8º, 10º, 12º e 14º

comparativo de rampas com 5m de altura com diferentes inclinações

Referências

http://www.usace.army.mil/inet/usace-docs/eng-manuals/em1110-2-410/c-4.pdf
Design of ramps used for launching boats from trailers – USACE (US Army Corps of Engineers)

http://fisicanet.terra.com.br/
FisicaNet

http://fisicanet.terra.com.br/mecanicaclassica/o-conceito-de-forca.pdf
Conceito de força, do site FisicaNet

Fontes:

http://www.arquitetonico.ufsc.br/como-projetar-rampas
http://www.aulascad.com/2012/03/autocad-aula-19-calculando-e-desenhando.html
http://rampas.no.sapo.pt/RampaIdeal.html

Manual de Acessibilidade

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