O vidro estrutural permite a criação de estruturas envidraçadas plenamente transparentes, dispensando o uso de caixilhos
Os sistemas de vidro estrutural abrem vastas possibilidades para arquitetos e engenheiros, lhes permitindo criar soluções para o envidraçamento contínuo de fachadas, sem a necessidade de estruturas convencionais.
Um dos sistemas de envidraçamento mais conhecidos é o Spider Glass, composto por garras de aço inoxidável ou alumínio que fazem a sustentação dos vidros, que são aparafusados, suspensos e fixados à uma estrutura. Esse sistema garante a liberdade de criar edifícios utilizando as mais variadas fachadas de vidro.
O uso do vidro de maneira estrutural há anos é difundida na Europa e em países como China e Estados Unidos. Estando presente em fachadas de bancos, térreos de edifícios e em diversas áreas da edificação. No exterior, o vidro é usado, até mesmo, para compor vigas e pilares como estrutura. Mas o grande destaque é o sistema de fixação pontual que ficou conhecido como Spider Glass.
As fachadas de vidro estrutural com o sistema Spider Glass, são sustentadas por garras. Essas garras se assemelham a aranhas, daí o nome Spider Glass. São especificadas pelo tipo de material utilizado em sua fabricação e pelo número de hastes que possui, no mercado existem garras de 1,2,3 ou 4 hastes, em alumínio e aço inox.
Por não utilizar caixilhos, a medição deve ser precisa e técnica, para uma correta definição das folgas. O vidro tem que ser temperado ou temperado laminado, para suportar a tensão nos furos que entrarão as garras. Somente o vidro temperado suporta uma forte carga de compressão, por isso é o único vidro utilizado com recortes e furos para ferragens. Em alguns casos os furos no vidro, para o sistema Spider Glass, são escareados para um perfeito encaixe dos parafusos da garra.
Porém, o vidro temperado apresenta o fenômeno da quebra espontânea: a massa do vidro sofre expansão localizada, por fricção ou por aquecimento, ocasionando a quebra da peça, sem razão aparente. O ideal é usar vidros produzidos especialmente para esse fim, reduzindo a presença na sua massa de elementos químicos que possam causar o fenômeno, como por exemplo o níquel.
O correto seria, após a têmpera, esses vidros passarem por um ‘teste destrutivo’ chamado ‘Heat Soak Test’, feito num forno de graduação especial, de modo que, se uma placa apresenta o risco de futura quebra espontânea, ela se quebrará no teste. Mas como não temos esse equipamento no Brasil, o correto seria temperar o vidro e depois laminar, dessa forma em caso de quebra o vidro se estilhaça mas não deixa o vão devassado, pois se mantém colado a película de PVB.
No sistema Spider Glass, são usadas as garras para transmitir a carga do vidro para os elementos de apoio, ou de um vidro para outro. Para que ocorra a distribuição das tensões nas bordas tratadas dos furos dos vidros, as peças são dotadas de intercalares em borracha com dureza controlada, ou plásticos especiais. O sistema é limitado a vidro de até 4 m, pois não há fornos de têmpera, nem condições para laminar uma chapa maior. Para vãos maiores, é preciso usar as garras emendando duas placas temperadas e laminadas, transmitindo carga de uma para outra.
O sistema utiliza vidros sustentados por parafusos e fixados a uma estrutura destacada do plano dos vidros. O princípio funcional consiste em suportar, de forma rigorosa e graças às fixações articuladas, os esforços ligados ao peso próprio dos vidros e às cargas climáticas.
O que faz o sistema ser especial é sua flexibilidade, obtida por um dispositivo especial, a rótula, que permite que o plano de vidros flexione livremente sob ação dos ventos. Para limitar as tensões os parafusos articulam em todas as direções fazendo com que os vidros flexionem.
O peso dos vidros é suportado somente pelos parafusos superiores. Por esta razão cada chapa fica pendurada e flexível.
Para evitar que os parafusos inferiores suportem parte deste peso, seus furos correspondentes na estrutura suporte são folgados, permitindo a compensação das tolerâncias dimensionais e dos movimentos diferenciais entre os materiais na posição dos furos.
Onde os vidros estão inclinados – numa cobertura por exemplo – o peso dos vidros é suportado por todos os parafusos.
Porém é preciso assegurar-se que os parafusos inferiores estejam livres para movimentarem-se no plano dos vidros para compensar as tolerâncias dimensionais,como cargas de vento e expansões térmicas, e os movimentos diferenciais, como mudanças climáticas.
Quando o vento atinge um edifício, as superfícies expostas são submetidas tanto à pressão do vento quanto à sucção. Os esforços de sucção são os piores. Os parafusos são submetidos a grandes tensões de tração e tem que ser capazes de resistir quando tentam ser arrancados dos vidros.
As cargas de vento são calculadas de acordo com as Normas Brasileiras e variam de acordo com o local (praia, centros urbanos), com a altura dos vidros em relação ao solo, com a forma dos edifícios e com a localização das peças de vidro na fachada.
Sob a influência de diferentes temperaturas, os vidros e as estruturas portantes dilatam-se ou contraem-se, mas nunca na mesma medida. Esta expansão ou contração diferencial sempre induzirá um movimento diferencial entre as chapas e seu suporte.
Os parafusos são projetados de forma particular para permitir esta liberdade de movimento entre os vidros e a estrutura, evitando assim o risco de quebra.
Para melhor desempenho, as juntas entre as chapas são feitas com silicone flexível e dimensionadas de modo a resistir às tensões de tração e compressão sem que ocorra ruptura.
Fonte: Afeal / Metalica.com