Ação do Vento nas estruturas, Notas de estudo de Construção

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AÇÃO DO VENTO NAS EDIFICAÇÕES

(Segundo a NBR 6123 : 1988 )

➢ INTRODUÇÃO

➢ INTRODUÇÃO

Davemport ( 1963 ) propôs uma variação exponencial para a velocidade do vento com a altura. A figura abaixo mostra os perfis da velocidade média propostos por este autor para três tipos de terrenos: a)região com grandes obstruções – centros de grandes cidades; b)regiões com obstruções uniformes – subúrbios de grandes cidades e cidades pequenas; c)região com poucos obstáculos – campo aberto, fazendas.

➢ INTRODUÇÃO

Vk = Vo*S 1 *S 2 *S 3

Vk: Velocidade característica; Vo: Velocidade básica; S 1 : Fator topográfico; S 2 : Fator rugosidade do terreno; S 3 : Fator estatístico.

➢ Velocidade característica (VK)

É a velocidade do vento nas proximidades da edificação. É influenciada pelas características da estrutura e da vizinhança. ➢ Fatores intervenientes: ➢ Local da edificação (Salvador, São Paulo, Porto Alegre, etc.); ➢ Tipo de terreno (plano, aclive, morro, etc.); ➢ Dimensões da edificação; ➢ Rugosidade do terreno (tipo e altura dos obstáculos à passagem do vento); ➢ Tipo de ocupação da edificação.

➢ Fator topográfico (S 1 )

Considera os efeitos das variações do relevo do terreno onde a edificação será construída. A NBR 6123 considera basicamente três situações: ➢ Terreno plano ou fracamente acidentado ➢ Vales profundos, protegidos de ventos de qualquer direção ➢ Morros e taludes

S 1 = 1,

S 1 = 0,

S 1 = variável

➢ Fator rugosidade do terreno (S 2 )

▪ Considera as particularidades da edificação: ▪ Rugosidade do terreno (obstáculos); ▪ Dimensões da edificação; ▪ Altura sobre o terreno. S 2 é determinado definindo uma categoria (rugosidade do terreno) e uma classe de acordo com as dimensões da edificação. As categorias e as classes são definidas de acordo com a NBR 6123.

Categorias de terreno

▪ Categoria I: Superfícies lisas de grandes dimensões, com mais de 5 km de extensão, medida na direção e sentido do vento incidente. Exemplos: mar calmo, lagos, rios e pântanos sem vegetação.

▪ Categoria II: Terrenos abertos em nível ou aproximadamente em nível, com poucos obstáculos isolados, tais como árvores e edificações baixas. Exemplos: zonas costeiras planas, pântanos com vegetação rala, campos de aviação, pradarias e charnecas e fazendas sem sebes ou muros. A cota média do topo dos obstáculos é considerada inferior ou igual a 1 , 0 m. ▪ Categoria III: Terrenos planos ou ondulados com obstáculos, tais como sebes e muros, poucos quebra-ventos de árvores, edificações baixas e esparsas. Exemplos: granjas e casas de campo, fazendas com sebes e/ou muros e subúrbios a considerável distância do centro, com casas baixas e esparsas. A cota média do topo dos obstáculos é considerada igual a 3 , 0 m. ▪ Categoria IV: Terrenos cobertos por obstáculos numerosos e pouco espaçados, em zona florestal, industrial ou urbanizada. Exemplos: zonas de parques e bosques com muitas árvores, cidades pequenas e seus arredores, subúrbios densamente construídos de grandes cidades e áreas industriais plena ou parcialmente desenvolvidas. A cota média do topo dos obstáculos é considerada igual a 10 m. ▪ Categoria V: Terrenos cobertos por obstáculos numerosos, grandes, altos e pouco espaçados. Exemplos: florestas com árvores altas, centros de grandes cidades e complexos industriais bem desenvolvidos. A cota média do topo dos obstáculos é considerada igual ou superior a 25 m.

A pressão dinâmica ou de obstrução do vento, em condições normais de pressão ( 1 Atm = 101320 MPa) e temperatura a 15 º, é dada pela expressão:

➢ Pressão dinâmica (q)

q= 0,613*Vk² (N/m²)

Ao incidir sobre uma edificação, o vento, devido a sua natureza, provoca pressões ou sucções. Essas sobrepressões ou sucções dependem exclusivamente da forma, da proporção da construção e da localização das aberturas. Os coeficientes de pressão externa têm valores definidos para paredes de prédios com base retangular, telhados a uma ou duas águas, telhados em arco e outros. Para edificações que não constam na NBR 6123 , ou não podem ser extrapoladas a partir dos dados nela expressa, recomenda-se que sejam realizados ensaios em túnel de vento para determinar os valores de coeficientes de pressão externos. Toda edificação tem aberturas, sua localização e tamanho determinam os coeficientes de pressão interna à edificação. A NBR 6123 , apresenta os detalhes necessários para determinação do coeficiente de pressão interna.

➢ Coeficientes de pressão e forma aerodinâmicos

➢ Coeficiente de pressão externa (Cpe)