Devido ao seu alto grau de industrialização, as estruturas de aço oferecem inúmeras vantagens tanto na construção de edificações de grande porte, comerciais ou industriais, como para obras menores, tais como mezaninos.

Usados normalmente como estruturas internas de edificações já existentes, os mezaninos requerem que os elementos constituintes de suas estruturas sejam peças leves, de fácil e rápida montagem, e que permitam uma obra livre de poeira e entulhos (em muitos casos, são executadas em espaços comerciais sem que haja interrupção das atividades). Desse modo, tornou-se bastante comum a utilização de vigas e pilares de aço compondo a estrutura principal e painéis de madeira no piso.

Os elementos estruturais de aço podem ser dos mais diversos tipos e formas. Este artigo tem como objetivo de fornecer recomendações para o desenvolvimento de projetos de estruturas de mezaninos utilizando os Perfis Laminados da Gerdau. Disponíveis para pronta entrega na rede de distribuição, em ampla variedade de bitolas, os Perfis Gerdau Açominas oferecem flexibilidade para os projetos, permitem a realização de estruturas leves e de altíssima eficiência estrutural, com rapidez, qualidade e competitividade.

As recomendações aqui inseridas para definição de estruturas de mezaninos baseiam-se nas boas técnicas de engenharia e devem ser utilizadas em projetos como simples referência. Para efetiva execução, os projetos requerem a intervenção de um responsável técnico; profissional qualificado tanto para o cálculo como para a especificação dos materiais e do processo construtivo.

2. Definição

Mezanino para efeito das disposições do COE (Código de Obras e Edificações), é o pavimento intermediário entre dois andares, que pode ocupar área máxima entre 1/3 (um terço) e ½ (metade) da área do piso da loja, dependendo da legislação vigente de cada município. O mezanino não é considerado na área total da edificação.

Para o caso de shoppings, a ABRASCE (Associação Brasileira de Shopping Centers), que congrega os empreendedores do ramo, não define nenhum padrão dimensional com relação às lojas satélites e âncoras. Cada shopping Center pode ter seu próprio padrão, normalmente definido em função do melhor aproveitamento de área.

É fácil imaginar a importância da adaptalidade da estruturas nessas situações bem como sua necessária pré-fabricação, o que ratifica a utilização do aço como escolha natural.

3. Cargas atuantes

As cargas atuantes em uma edificação são normalmente definidas com base em normas técnicas. Essas normas fixam as condições para determinação dos valores das cargas que devem ser consideradas no projeto das estruturas para qualquer que for o destino, salvo os casos previstos em normas especiais.

Nelas, as cargas são classificadas em permanentes e acidentais. As cargas permanentes são as representadas pelo peso próprio de todos os elementos da construção permanentemente suportados pela estrutura tais como: pisos, paredes fixas, estrutura propriamente, forros, escadas, revestimentos, acabamentos, elementos fixos e instalações. Cargas acidentais são todas aquelas que atuam sobre a edificação em função de seu uso, estipuladas para cada fim de utilização, que consideram, normalmente o peso das pessoas, objetos e materiais estocados.

Em edificações onde é permitida a construção de mezaninos em seus pavimentos, as cargas oriundas destes são consideradas como carga de utilização, ou seja, fazem parte da parcela de cargas acidentais previstas no projeto das estruturas que irão recebê-los.

Nesse contexto, a escolha dos materiais que compõem o mezanino é de grande importância, pois ela influência não só o dimensionamento dos elementos estruturais do mezanino, como define também o limite das cargas de utilização no plano do mezanino. Estas, somadas com o peso próprio de todos os elementos não poderão ultrapassar os limites estabelecidos no projeto da edificação.

Devem-se utilizar as seguintes normas para dimensionamento desse tipo de estrutura:

• NBR 6120/80 – Cargas para o Cálculo de Estruturas;
• NBR 8800/08 – Projeto e Execução de Estruturas de Aço em Edifícios (Métodos dos Estados Limites);
• NBR 14432/00 – Exigências de Resistência ao Fogo de Elementos Construtivos de Edificações.

No Estado de São Paulo também se deve levar ainda em consideração o Regulamento de Segurança contra Incêndio das Edificações e Áreas de Risco, decreto estadual 46.076/01, publicado em 31 de agosto de 2001 que, através da Instrução Técnica 08, prescreve as condições de isenção de proteção térmica em mezaninos.

4. Sistema Estrutural

4.1. Projeto Estrutural

O projeto estrutural deverá conter os seguintes elementos:

• Locação dos pilares e quadro de cargas nas bases;
• Planta e cortes com indicação de todos os elementos e perfis que compõem a estrutura;
• Detalhes de todas as ligações;
• Detalhes da escada, guarda-corpo e corrimão;
• Memória de cálculo;
• ART do engenheiro responsável pelo projeto.

4.2. Modulação e Arranjo

As estruturas podem ter diversas configurações de acordo com as dimensões do mezanino. Sugerimos como boa técnica, condicionar a modulação da estrutura ao sistema de piso adotado, para ssim evitar o desperdício dos materiais envolvidos. Para o caso do painel tipo "wall" (ver tabela de características básicas a seguir), a instalação deverá seguir a disposição demonstrada na Figura 1, com apoios a cada 1,25 m para suportar cargas distribuídas de até 500 kgf/m² conforme apresentado na Figura 2.

 

 

 

 

Figura 1 – Disposição e fixação recomendada para instalação correta do painel tipo "wall"

 

 

 

 

Planta Mezanino

 

 

4.3. Exemplo de Aplicação

Considere-se como exemplo uma loja satélite de 10,80 c 5,00 m e área máximo do mezanino igual a 1/3 (um terço) da área do piso da loja.

Carga acidental
Total previsto para a loja: 650 kgf/m²
Piso da loja: 400 kgf/m²
Máximo para o mezanino: 250 kgf/m²

Dimensionamento
Área do mezanino: A= 10,80 x 5,00 = 54,00 m2 x 1/3 = 18,00 m², conforme apresentado na Figura 3.

Carregamento
Máximo permitido para cargas totais oriundas do mezanino: 250 x 18,00 = 4.500 kgf.

Cargas permanentes do mezanino
Peso próprio estimado para a estrutura: ~ 35 kgf/m²
Painel tipo "wall": ~20 kgf/m²
Forro: ~10 kgf/m²
Total: ~ 65 kgf/m²

Peso próprio do mezanino: 65 x 18,00 = 1.170 kgf

Sobrecarga de utilização: 4.500 – 1.170 = 3.300 kgf ÷ 18,00 m2 = ~185 kgf/m²

Deslocamento vertical máximo: L/360 (CP+CA)

 

 

Planta locação painel tipo "wall"

 

 

Os pilares (colunas) deverão apoiar-se na laje sobre bases metálicas com espessura de ½ polegada (mínimo0 e dimensões mínimas de 0,3 m x 0,3 m.
Não são permitidas aberturas, rasgos ou furações na laje do piso da loja.

O ideal é que as colunas que suportam a estrutura do mezanino faceiam as colunas de concreto ou aço da estrutura da edificação.

4.4. Condições de Travamento

Dependendo do tipo de fixação, o piso utilizado incluindo o do tipo "wall", pode não servir como travamento da estrutura metálica. Nesse caso, será necessária a utilização de sistema especial de travamento que garanta a estabilidade da estrutura.

O travamento mais comum é feito através das diagonais ligadas no nível da aba superior e num ponto fixo da estrutura (topo das colunas).

Para maior controle dos deslocamentos horizontais da estruturas adotam-se sistemas de quadros rígidos (deslocáveis) para as estruturas dos mezaninos, porém, poderá haver também a necessidade de utilização de contraventamentos verticais.

5. Ligações

Ligação é a união entre dois membros ou peças em qualquer tipo de estrutura. Nas estruturas de aço, em especial, é de fundamental importância, pois reproduz os vínculos definidos no sistema estrutural, que garantem a segurança da construção.

Atualmente, existem três maneiras de ser realizar essas uniões: através de soldas, parafusos ou pela conjugação das duas. As mais empregadas para esse tipo de estrutura de pequeno porte são as ligações soldadas. Qualquer um dos métodos apresentados pode ser executado através de conexões flexíveis ou rígidas.

Recomenda-se nas ligações parafusadas a utilização de parafusos de alta resistência mecânica ASTM A 325 Tipo 1, para os elementos principais, e parafusos de baixa resistência mecânica ASTM A 307, para elementos secundários. Para ligações soldadas utilizar eletrodo revestido E 70XX.

6. Escada / Guarda-corpo

As escadas de acesso ao mezanino, quanto feitas em lances retos, deverão ter largura mínima de 0,80 m e, quando em caracol, devem ter um diâmetro externo mínimo de 1,20 m, prevendo em qualquer tipo de escada um corrimão com altura mínima de 0,90 m.

Caso um ou mais faces do mezanino fiquem abertas para o restante da loja, estas deverão ser protegidas por um guarda-corpo, com altura mínima de 0,90m.

As escadas caracol tiveram seu uso muito difundido em mezaninos nos últimos anos em função da economia de espaço que proporcionam.

Deve-se levar em consideração os seguintes aspectos na fabricação de uma escada caracol: largura, inclinação, passo do helicóide, posicionamento no ambiente, tipo e material do corrimão, fluxo dos usuários e freqüência de uso.

Em geral esse tipo de escada é fabricado com piso em chapa antiderrapante, estrutura em tubo central, guarda-corpo em tubos cilíndricos e duas barras paralelas ao corrimão (Figura 4).

Ficha Técnica

Autor: Célio de Oliveira Perucelo - Engenheiro Consultor
Fonte: Perfis Gerdau Açominas