Ao contrário do que aparentam, pisos e escadas de vidro oferecem estruturas seguras e se tornam cada vez mais comuns
A utilização do vidro como material para compor pisos e escadas permite ao arquiteto conceber formas incomuns, coloridas e iluminadas. Transparentes ou opacos, esses elementos assemelham-se a tapetes de luz e podem ser especificados tanto pontualmente, em residências, como em áreas de grande circulação de pessoas.
O processo de laminação, que obedece a alguns critérios especiais, garante a alta resistência mecânica, em função das cargas distribuídas, enquanto o tipo de acabamento proporciona transparência ou superfícies diferenciadas, quando se utilizam lâminas de vidro impresso ou serigrafado. Também é possível usar uma película antiderrapante, que aumenta as condições de segurança das pessoas.
O dimensionamento correto deve considerar características como tipo de vidro, espessura e transparência, definidos conforme o projeto. Diferentemente de outras aplicações, não é possível mensurar exatamente o número de pessoas que caminhará sobre uma área envidraçada ou se reunirá sobre ela. Por isso, os projetistas utilizam como parâmetro normas internacionais, especialmente as européias, e alguns critérios estabelecidos pela ABNT para envidraçamentos em geral.
Em projetos de pisos devem ser utilizados vidros de segurança laminados, que possuem alta resistência mecânica. Caso ocorra quebra, os fragmentos ficam presos à película de PVB. As chapas podem ser temperadas ou não, porém não é permitido laminá-las com características diferentes: todas devem receber o mesmo tratamento.
Dependendo do cálculo de cargas, a composição do vidro laminado pode ter duas, três ou mais placas. Segundo as normas internacionais, quando se especificam duas lâminas, uma delas deve suportar toda a carga e a outra servir como reforço de segurança. No caso de três, duas são para sustentar a carga e a terceira, para garantia.
Outra exigência é a utilização de peças com a mesma espessura. “Não se pode laminar uma chapa de dez milímetros com outra de 15 para compor um sanduíche, pois a deformação entre elas será diferente”, explica o arquiteto e consultor Paulo Duarte.
O tipo de acabamento e a espessura do vidro – mínima de 20 milímetros e máxima de cerca de 60 – são determinados conforme a aplicação em piso ou em escada. “Placas muito grandes são de difícil manuseio, pois o vidro pesa 2.500 kgf/m3. Se ele for usado em locais internos, a chapa pode ser lisa. Em áreas externas, por serem muito escorregadias, o ideal é utilizar uma lâmina de vidro impresso ou serigrafado, ou ainda uma película antiderrapante”, explica o engenheiro Ricardo Macedo, da Engevidros.
Opaco ou transparente
O vidro em geral é translúcido, mas em muitos casos utiliza-se a serigrafia ou uma película de PVB leitoso para torná-lo opaco, evitando o desconforto da transparência. No projeto de restauração do Mercado Municipal de São Paulo, o local ganhou um mezanino de 2 mil metros quadrados destinado a uma grande praça de alimentação. Para que as áreas sob esse pavimento continuassem recebendo iluminação natural pelas clarabóias, em seu piso foram adotados quatro vãos envidraçados de 56,60 metros quadrados cada um. São três placas de temperados e laminados de oito milíme-tros, com 1,10 x 1,50 metro e espessura de 26 milímetros, intercaladas com várias películas de polivinil butiral. Para evitar a total transparência, em uma das camadas o PVB é leitoso.
Em contrapartida, a transparência foi fundamental no Santander Cultural, em Porto Alegre. O piso de vidro totalmente translúcido possibilita ao máximo a passagem de luz para iluminar três vitrais antigos, mantendo-os visíveis no átrio do edifício, no térreo. Quem está sobre o piso vê os vitrais de cima para baixo, numa proximidade de um metro. O projeto de retrofit, assinado pelo arquiteto Roberto Loeb, apresenta três quadros situados em dois níveis diferentes, totalizando área envidraçada de 235 metros quadrados. Com medidas de 1 x 1 metro, as placas foram laminadas com três vidros monolíticos de dez milímetros cada um.
Dimensionadas com a carga máxima, de 500 kgf/m2, as lâminas estão apoiadas sobre os calços de EPDM e encaixadas entre abas verticais de perfis introduzidos entre cada duas placas. São dois septos em cada lado, devidamente protegidos por calços laterais de EPDM. “Para garantir o sistema de vedação e o posicionamento das placas, as juntas foram seladas”, diz o consultor da obra, Paulo Duarte.
Dimensionamento das cargas
Para o dimensionamento do piso ou da escada de vidro, adota-se sempre um coeficiente de segurança, de modo que, se uma das lâminas quebrar, não haja risco para os usuários. Segundo Paulo Duarte, as normas internacionais definem, nesse caso, parâmetros elevados. Normalmente, a carga considerada é de pelo menos 500 kgf/m2.
A distribuição das cargas ocorre conforme o tipo de apoio adotado, em dois, três ou quatro lados do vidro. Nos projetos de escadas, dependerá de como os degraus estão sustentados. As cargas são distribuídas da mesma forma que em uma placa de laje. Se houver apenas dois apoios, as normas internacionais orientam que os cálculos considerem maiores coeficientes de segurança. Nesse caso, é comum a borda de pisada ficar livre, sem suporte.
Dependendo do uso da escada, é importante examinar a necessidade de proteger essa borda de agressões mecânicas. A laminação deve ser cuidadosa, pois, se a borda ficar aparente, deve apresentar aspecto perfeito quanto ao alinhamento das várias placas que compõem o laminado, bem como receber o tratamento para esse trecho em cada placa.
Apoios e travamentos
No projeto do Centro Brasileiro Britânico, do escritório Botti Rubin, com consultoria do arquiteto Paulo Duarte, para o dimensionamento das chapas de vidro da escada foi considerada a carga de cálculo de 500 kgf/m2, transformada em carga por metro linear dos degraus, que estão biapoiados nos lados mais curtos, com a borda de pisada exposta. “Uma cantoneira foi colada nessa borda para proteção. Essa situação foi comparada com uma carga no centro do degrau equivalente a 120 kgf. É como se uma pessoa com esse peso aproximado descesse a escada, concentrando o esforço em uma perna, no meio do degrau. Para os patamares, o cálculo foi feito como piso, considerando os apoios efetivos”, explica Duarte.
Com mais de 1,5 metro de largura, três lances em diferentes direções e um mínimo de possibilidades de apoio e travamento, a escada do Centro Brasileiro Britânico gerou vários desafios. A solução implantada envolve uma estrutura periférica do tipo I, em partes. No primeiro lance, a estrutura foi fixada numa base sob o espelho d’água e em dois falsos montantes da caixilharia. O segundo se apóia no primeiro e num pórtico metálico, chumbado na estrutura de concreto. Partindo do mesmo pórtico, o terceiro lance é travado na laje de piso do primeiro pavimento.
As escadas de vidro ligam o hall às duas salas de exposições, no primeiro pavimento. Possuem 29 degraus, compostos por vidros laminados temperados de 30 milímetros, e dois patamares de laminados monolíticos, com a mesma espessura. Nos degraus e patamares, uma das chapas recebeu serigrafia, para eliminar a excessiva transparência, que poderia causar desconforto aos usuá-rios, e para dar rugosidade às peças, evitando escorregões.
Preparo do vão
Durante o preparo do vão onde o piso de vidro será instalado, a base de apoio de cada peça deve ser trabalhada para que se obtenha um plano rigorosamente perfeito, de forma a não haver transferência de tensões e de flexão para as placas. “Para isso, a estrutura de apoio deve ter ajustes reguláveis”, comenta Ricardo Macedo, da Engevidros, empresa responsável pelo projeto do piso de vidro do NovoMuseu, de Curitiba, projeto de Oscar Niemeyer. Esse elemento serve também de teto para uma área do subsolo, que abriga o Espaço Niemeyer. Com 18 metros de diâmetro, a estrutura de aço é uma grelha com vigas-caixão que recebe dois planos de vidro. O superior é o piso, que sofrerá a carga do trânsito de pessoas no local (300 kgf/m2); o inferior é o teto do pavimento abaixo.
Segundo o projetista Jeferson Luiz Andrade, da Andrade Rezende Engenharia, o piso foi calculado para suportar 76 toneladas de uma só vez. O projeto estrutural conta com a fabricação e montagem de uma grelha metálica de aço, com vigas-caixão pintadas na cor cinza e altura de 60 centímetros. Para o piso foram utilizados 254 metros quadrados de laminados múltiplos incolores. Na parte inferior (teto), são laminados fumês. Os vidros foram instalados sobre caixilhos de alumínio com calços espaçadores flexíveis de neoprene e silicone de vedação.
Tipos de estrutura
A estrutura para receber um piso ou uma escada de vidro deve garantir o perfeito apoio das placas – que pode ser feito em dois, três ou quatro lados. A estrutura é uma malha metálica de aço ou de aço inoxidável, calculada para resistir às cargas verticais resultantes do piso, considerando-se os parâmetros de norma para os diferentes tipos de uso dos pavimentos. As chapas de vidro são apoiadas em cada elemento metálico, através de calços de borrachas sintéticas ou silicone, ambos de alta dureza. Esses calços, que garantem a planicidade dos apoios, evitando pressões pontuais nas bordas, devem ter determinada espessura e o perímetro das lâminas deve estar apoiado continuamente.
Eventualmente, pode-se utilizar o sistema de vidros estruturais parafusados (sistema suspenso), no qual as chapas são apoiadas pontualmente. Nesse caso, os vidros são fixados, geralmente em quatro pontos, por meio de furos e de ferragens especiais, do tipo aranha. “Essa forma de sustentação é crítica, pois geralmente prevê certo ‘giro’ nos apoios pontuais, para reduzir as tensões nos furos devido às deformações das placas”, opina Paulo Duarte. “E também faz com que as placas sofram pequenas oscilações ao serem pisadas, perdendo a coplanaridade do piso e causando certo desconforto. Sugiro que nesse tipo de uso as fixações sejam rígidas, o que resulta no aumento da espessura de cálculo das lâminas.”
Projetada pelo arquiteto Daniel Piana, responsável pela arquitetura de interiores, e detalhada em parceria com técnicos da Santa Marina e os consultores Paulo Duarte e Heloísa Maringoni, a escada que dá acesso ao restaurante principal do Hilton Hotel, em São Paulo (edifício desenhado pelo escritório Botti Rubin), foi a primeira a ser concebida, no Brasil, com o sistema de vidros suspensos spider glass. Para compor esse elemento de dez metros de extensão e desenho afunilado, os degraus foram fixados por aranhas de aço comum, com 12 polegadas e 30 centímetros de altura, revestidas com chapas de aço inoxidável, presas a três vigas-mestras. Os degraus estão apoiados pontualmente em quatro pontos próximos aos vértices das placas. Com dimensões diferentes, os patamares são formados pela sobreposição de três chapas de vidro.
Quadros de vidro
Os vidros podem ser colados com silicone structural glazing em perfil de alumínio ou permanecer soltos, sobre seus apoios, sem caixilho. Nesta última hipótese, se forem apoiados em quatro lados, é conveniente que sejam colados pequenos trechos, para ficar em sua posição. Se o apoio for em dois ou três lados, pelo menos dois deles devem ser colados. Se a borda da pisada for livre, a extremidade oposta deve estar totalmente colada. Quando os vidros estiverem sustentados nos dois lados transversais, estes devem estar totalmente colados. Há casos de degraus de vidro que apresentam essa situação e, nessa condição, as normas internacionais obrigam que o cálculo seja feito de forma diferente.
O caixilho é fixado na estrutura metálica para regularização de planos e apoio dos vidros sobre junta elástica. Para a vedação dos quadros são utilizadas juntas de silicone, garantindo a estanqueidade do piso, ou perfis de borracha sintética, aplicados nas bordas dos vidros, em formato de H. Ricardo Macedo lembra que é importante prever ventilação para piso de vidro enclausurado, como acontece no projeto do Park Shopping Barigüi, do arquiteto Paulo Baruki. Executado pela Engevidros, ele é composto por tapetes de vidro em forma de trapézios, com 6.500 milímetros de base por 4.800 de altura, eqüidistantes da laje 300 milímetros. Esse espaço foi ocupado pelas luminárias e pela estrutura de aço com regulagem de altura.
Texto de Gilmara Gelinski
Fonte: FINESTRA