Quais cálculos de engenharia são essenciais ao projetar um sistema de envidraçamento estrutural para grandes vãos?

O projeto de envidraçamento estrutural de grandes vãos exige uma série de cálculos de engenharia para verificar a segurança estrutural, a funcionalidade e a durabilidade. Os cálculos críticos incluem: 1) Análise de tensão e flexão do vidro usando a teoria de placas ou modelagem de elementos finitos — garantindo que os momentos e tensões no vidro sob cargas de projeto (vento, neve, cargas pontuais) estejam dentro dos valores permitidos pela norma ASTM E1300 ou normas equivalentes; 2) Cálculos de tensão de cisalhamento, tração e descascamento para juntas adesivas e selantes — determinando a geometria da junta e a seleção do adesivo para manter as tensões dentro dos limites permitidos do material e controlar a fluência; 3) Projeto de ancoragem e fixação — cálculo das capacidades de carga, cisalhamento e tração das fixações mecânicas e do reforço local para resistir às cargas últimas, incluindo fatores de segurança; 4) Verificações de deflexão — garantindo os limites de deflexão do vidro para evitar deformações visuais inaceitáveis, falhas na vedação das bordas ou impacto em elementos adjacentes; 5) Casos de carga combinados e verificações de trajetória de carga — sobreposição de cargas de vento, sísmicas, térmicas e permanentes para identificar as tensões de pior caso; 6) Análise dinâmica para painéis grandes e flexíveis ou fachadas altas — avaliação das frequências naturais, ressonância sob excitação eólica e possíveis efeitos aeroelásticos; 7) Cálculos de movimentação térmica — expansão diferencial entre materiais para dimensionar juntas de dilatação e verificar as demandas de alongamento do adesivo; 8) Estimativa de fadiga e fluência para adesivos e conectores metálicos sob carregamento sustentado e cíclico; 9) Análise de risco de drenagem e condensação — cálculos higrotérmicos para prevenir a condensação intersticial em unidades de vidro isolante (IGUs). Todos os cálculos devem seguir as normas relevantes (código de construção local, normas EN/ASTM/ISO) e ser validados com resultados de testes ou fatores conservadores quando os dados forem limitados. Recomenda-se revisão por pares e aprovação por um engenheiro de fachadas para grandes vãos.