Dimensionamento de fachada de vidro

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL - UFRGS 
ESCOLA DE ENGENHARIA 
ENG01013 – EDIFICAÇÕES II - A 
 
 
 
 
 
 
 
 
MEMORIAL DE CÁLCULO 
 
PROJETO DE DIMENSIONAMENTO DE VIDROS EM FACHADA STICK 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Alunos: Eduarda Winck Hugo 
Éverson Rodrigues Mesiara 
Gabriel Mazzarolo Ditadi 
Lucas Wasem Friedrich 
Sérgio Augusto Andreolli 
 
 
 
Porto alegre, 29 de março de 2021. 
 
 
 
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3. CARACTERÍSTICAS DA EDIFICAÇÃO PARA FINS DE CÁLCULO DE CARGA DE VENTO 
 
 Para definir a largura dos vidros, utilizou-se como parâmetro que ela deveria ser pelo 
menos 50% da altura do maior vidro. Tendo que o maior vidro possui 1,10m, a largura 
mínima seria 0,55m. A fim de usar números que fechassem de maneira prática os 15m 
de largura do prédio, optou-se por usar vidros de 0,625m, uma vez que a distância 
adotada entre os perfis metálicos é de 1,25m. 
 
Para calcular os fatores, a velocidade característica e a pressão dinâmica se considerou que: 
 Segundo o mapa de isopletas da NBR 6123, a velocidade do vento (V0) em Porto Alegre 
é igual a 45m/s. 
 A altura (z) do edifício é de 21m. 
 E para cálculo do fator topográfico (S1) foram consideradas as seguintes características: 
 
I. A edificação está localizada em um talude com ângulo (θ) = 12° 
II. A diferença de altura entra a base e a crista do talude é d = 10m 
 
Sendo assim, o fator S1 é calculado da seguinte forma: 
𝑆1 = 1,0 + 2,5 − 𝑍 𝑑 ∗ 𝑡𝑔(𝜃 − 3°) 
𝑆1 = 1,0 + 2,5 − 21 10 ∗ 𝑡𝑔(12° − 3°) 
S1 = 1,063353776 
 
 O fator S2 que correlaciona a escala da rugosidade do terreno e a escala da própria 
edificação é calculado com os seguintes parâmetros: 
I. Terreno de categoria IV: terrenos cobertos por obstáculos numerosos e pouco 
espaçados, em zona florestal, industrial ou urbanizada. A cota média do topo dos 
obstáculos é considerada inferior ou igual a 10,0m. Ex.: cidades pequenas e seus 
arredores. 
II. A edificação pertence à classe B (rajadas de 5s): toda edificação (ou parte) cuja maior 
dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal (projeção no plano ortogonal a 
direção do vento) esteja entre 20 e 50m. 
 
Interpolando os valores obtidos na tabela para terrenos de categoria IV, edificações de classe B e alturas 
(Z) iguais a 20 e 30m, obtém-se para a altura de 21m o fator S2 = 0,915. 
 
 Para cálculo do fator S3, que considera, de forma probabilística, o grau de segurança 
requerido e a vida útil da edificação, admitiu-se que: 
 
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I. A edificação pertence ao grupo 2: edificações para hotéis e residências. Edificações para 
comércio e indústria com alto fator de ocupação. 
Portanto, 𝑆3=1,00. 
Tendo essas informações é possível calcular a velocidade característica (Vk) do vento: 
𝑉𝑘 = 𝑉0 ∗ 𝑆1 ∗ 𝑆2 ∗ 𝑆3 
𝑉𝑘 = 45 ∗ 1,063353776 ∗ 0,915 ∗ 1,0 
Vk = 43,7835917m/s 
E com isso é possível calcularmos a pressão dinâmica (q) sobre a edificação: 
𝑞 = 0,613 ∗ 𝑉𝑘 
𝑞 = 0,613 ∗ 43,7835917 
 q = 1 175,122779 N/m² 
 
4.TIPOS DE VIDROS SELECIONADOS PARA A FAIXADA 
Ao escolher um vidro para uma fachada de um prédio o primeiro item a ser considerado 
é a segurança, ainda mais em prédios com vários andares onde o risco de acidentes é maior. 
Pensando nesse quesito o vidro que melhor se adapta com a segurança exigida para uma faixada 
é o vidro laminado, pois é formado por 2 ou mais chapas de vidro conectadas com uma película 
de polivinil butiral entre elas, a qual segura os estilhaços do vidro em uma situação de quebra, 
assim não deixando vão e podendo evitar acidentes graves. 
Com isso, nós decidimos escolher o vidro laminado temperado de 2 chapas para compor 
a sacada do nosso prédio pois segue a norma ABNT 7199/2016, que diz abaixo de 1,1 metro do 
piso deve ser usado vidro de segurança, inclusive no primeiro pavimento, e por proporcionar um 
conformo térmico e acústico, devido a película polivinil butiral que também é responsável por 
esse desempenho. 
No nosso projeto escolhemos 3 diferentes tamanhos de vidros: 
- Vidro 1: 62,5cm x 90cm 
- Vidro 2: 62,5cm x 100cm 
- Vidro 3: 62,5cm x 110cm 
 
 
 
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5. PERFIS E DEMAIS COMPONENTES DE ALUMÍNIO PARA A ESTRUTURA DE SUPORTE 
Com o valor da carga de vento, pode-se calcular a pressão de ensaio através da relação 
Pe = 1,2q: 
Pe = 1,2*1.175,122779 N/m² 
Pe = 1.140,1473348 Pa 
Segundo o Catálogo Cittá Due, para este caso de Pe será necessário utilizar um perfil 
VL060 – Fachada Coluna 82,5 com ancoragem principal e auxiliar, que suporta uma pressão de 
ensaio de 1580 Pa. Não é possível utilizar o perfil VL060 – Fachada Coluna 82,5 apenas com uma 
ancoragem, pois a pressão de ensaio neste caso é de 1000 Pa. 
A ancoragem principal utilizada será a ANC802 e a auxiliar será a ANC803. Além disso, 
para fazer a conexão vertical entre os perfis, será usada a luva para coluna LUV1013, que possui 
400mm de comprimento. 
 Para a vedação será utilizado o perfil VL006 e as guarnições GUA246 e GUA367, ligado ao 
perfil VL060 por meio da presilha de apoio PRE990 e parafuso. 
 O braço escolhido é o BRA764, que suporta vidros com altura máxima de 1250mm e carga 
de 45kg. Além disso, será utilizado o fecho punho FEC478. 
 
6. CÁLCULO DA ESPESSURA DO VIDRO 
1- Cálculo da pressão P 
-Vidros na posição vertical e externos: 
P = 1,5*q 
P = 1,5* 1.175,122779 N/m² 
P = 1.762,684 N/m² 
2- Cálculo espessura e1: 
-Vidro apoiado nos 4 lados 
-Retangular: 
 90/62,5 ≤ 2,5 » ok 
 100/62,5 ≤ 2,5 » ok 
 110/62,5 ≤ 2,5 » ok 
Então: 
 
5 
 
𝑒1 = 
√𝑆 ∗ 𝑃
10
 
𝑒1.1 = 
(0,625∗0,9)∗ . ,
10
 = 3,1488mm 
𝑒1.2 = 
(0,625∗1)∗ . ,
10
 = 3,31915mm 
𝑒1.2 = 
(0,625∗1,1)∗ . ,
10
 = 3,4812mm 
 
3- Cálculo de er: 
 -Vidro externo h < 6m → c= 0,9 
 -Vidro laminado temperado duplo → ε2=1,3 
𝑒𝑟 =
(𝑒𝑖 + 𝑒𝑗 + ⋯ 𝑒𝑛) ∗ 𝑐
0,9 ∗ 𝜀2
 
𝑒𝑟1 =
3,1488∗ ,
, ∗ ,
= 2,4221mm 
𝑒𝑟2 =
3,31915∗ ,
, ∗ ,
= 2,5532mm 
𝑒𝑟3 =
3,4812∗ ,
, ∗ ,
= 2,6778mm 
 
4- Cálculo de ef: 
-Espessuras de vidro laminado: 4mm, 6mm 
 -Espessuras de vidro temperado no mercado: 6mm, 8mm, 10mm 
 
 𝑒𝑓 =
( ⋯ ) 
 𝑒𝑓1 = 3,1488
1,3
 = 2,4221mm 
𝑒𝑓2 =
3,31915
1,3
 = 2,5532mm 
𝑒𝑓3 =
3,4812
1,3
 = 2,6778mm 
Conclui-se que a espessura de vidro que deve ser utilizada é de 6mm, conforme espessura 
disponível no mercado. 
 
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5- Cálculo da flecha f: 
l/L= 62,5/90 = 0,694 → por interpolação encontra-se 𝛼1=1,1994 
 l/L= 62,5/100 = 0,625 → por interpolação encontra-se 𝛼2=1,35715 
 l/L= 62,5/110 = 0,568 → por interpolação encontra-se 𝛼3=1,4874 
𝑓 = 𝛼 ∗
𝑃
1,5
∗
𝑏
𝑒𝑓³
 
𝑓1 = 1,1994 ∗
1.762,684 
,
∗
,
³
 = 0,9957mm 
𝑓2 = 1,35715 ∗
1.762,684 
,
∗
,
³
 = 1,1266mm 
 
𝑓3 = 1,4874 ∗
1.762,684 
,
∗
,
³
 = 1,2347mm 
-f1, f2 e f3 < 30mm 
 -f1, f2 e f3 < l/60 → 62,5/60= 10,4mm 
 
Tendo em vista os resultados dos cálculos frente aos critérios de 
dimensionamento, conclui-se que é possível utilizar o vidro laminado temperado duplo 
nas seguintes dimensões: 
- Vidro 1: 62,5cm x 90cm x 6mm 
- Vidro 2:62,5cm x 100cm x 6mm 
- Vidro 3: 62,5cm x 110cm x 6mm