aÇÃo do vento nas edificaÇÕes · diferentes tipos de construção na nbr 6123, que foram...

AÇÃO DO VENTO NAS EDIFICAÇÕES(Segundo a NBR 6123:1988)

➢ INTRODUÇÃO

Em uma edificação, as forças oriundas da ação do vento podem

causar sérios danos a sua estrutura como também às partes que a

compõem (caixilhos, vedações, etc.). Em caso extremo, o vento pode

causar o colapso da edificação pela perda de estabilidade lateral.

Uma das dificuldades do ser humano é quantificar a velocidade

do vento. A escala de Beaufort classifica a velocidade do vento em

graus crescentes em função dos efeitos causados.

➢ 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

É a velocidade de uma rajada de 3 segundos de duração, que

ultrapassa em média esse valor uma vez em 50 anos, medida a 10 m

acima do terreno, em campo aberto e plano.

➢ VELOCIDADE DO VENTO

➢ Velocidade básica (V0)


Vk = Vo*S1*S2*S3

Vk: Velocidade característica;

Vo: Velocidade básica;

S1: Fator topográfico;

S2: Fator rugosidade do terreno;

S3: 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 (S1)

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

S1= 1,0

S1= 0,9

S1= variável


➢ Fator rugosidade do terreno (S2)

▪ Considera as particularidades da edificação:

▪ Rugosidade do terreno (obstáculos);

▪ Dimensões da edificação;

▪ Altura sobre o terreno.

S2 é determinado definindo uma categoria (rugosidade doterreno) e uma classe de acordo com as dimensões da edificação. Ascategorias 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: marcalmo, 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, camposde aviação, pradarias e charnecas e fazendas sem sebes ou muros. A cotamédia do topo dos obstáculos é considerada inferior ou igual a 1,0 m.

▪ Categoria III: Terrenos planos ou ondulados com obstáculos, tais comosebes e muros, poucos quebra-ventos de árvores, edificações baixas eesparsas. Exemplos: granjas e casas de campo, fazendas com sebes e/oumuros e subúrbios a considerável distância do centro, com casas baixas eesparsas. A cota média do topo dos obstáculos é considerada igual a 3,0m.

▪ Categoria IV: Terrenos cobertos por obstáculos numerosos e poucoespaçados, em zona florestal, industrial ou urbanizada. Exemplos: zonasde parques e bosques com muitas árvores, cidades pequenas e seusarredores, subúrbios densamente construídos de grandes cidades e áreasindustriais plena ou parcialmente desenvolvidas. A cota média do topodos obstáculos é considerada igual a 10 m.

▪ Categoria V: Terrenos cobertos por obstáculos numerosos, grandes, altose pouco espaçados. Exemplos: florestas com árvores altas, centros degrandes cidades e complexos industriais bem desenvolvidos. A cota médiado topo dos obstáculos é considerada igual ou superior a 25 m.


Classes da edificação

▪ Classe A: Toda edificação na qual a maior dimensão horizontal ou

vertical não exceda 20 m.

▪ Classe B: Toda edificação ou parte de edificação para a qual a maior

dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal esteja entre 20 m e

50 m.

▪ Classe C: Toda edificação ou parte de edificação para a qual a maior

dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal exceda 50 m.


➢ Fator estatístico (S3)

O fator estatístico S3 está relacionado com a segurança da

edificação e é definido dependendo do uso da mesma. A NBR 6123

estabelece como vida útil da edificação o período de 50 anos e uma

probabilidade de 63% da velocidade básica ser excedida pelo menos

uma vez neste período.

A pressão dinâmica ou de obstrução do vento, em condições

normais de pressão (1 Atm = 101320MPa) e temperatura a 15º, é dada

pela expressão:


➢ Pressão dinâmica (q)

q= 0,613*Vk² (N/m²)

O efeito do vento nas varias partes de uma edificação depende de

sua forma geométrica, ou seja, da sua aerodinâmica. A NBR 6123

permite calcular as forças a partir de coeficientes de pressão ou

coeficientes de força. Os coeficientes têm valores definidos para

diferentes tipos de construção na NBR 6123, que foram obtidos

através de estudos experimentais em túneis de vento. A força devida

ao vento através dos coeficientes de forma pode ser expressa por:


➢ Força resultante (F)

F= (Cpe – Cpi)*q*A

F: Força devida ao vento;

Cpe: Coeficiente de pressão externo;

Cpi: Coeficiente de pressão interno;

q: Pressão dinâmica;

A: Área de influência.

Ao incidir sobre uma edificação, o vento, devido a sua natureza,provoca pressões ou sucções. Essas sobrepressões ou sucçõesdependem exclusivamente da forma, da proporção da construção e dalocalização das aberturas.

Os coeficientes de pressão externa têm valores definidos paraparedes de prédios com base retangular, telhados a uma ou duaságuas, telhados em arco e outros. Para edificações que não constamna NBR 6123, ou não podem ser extrapoladas a partir dos dados nelaexpressa, recomenda-se que sejam realizados ensaios em túnel devento para determinar os valores de coeficientes de pressão externos.

Toda edificação tem aberturas, sua localização e tamanhodeterminam os coeficientes de pressão interna à edificação. A NBR6123, apresenta os detalhes necessários para determinação docoeficiente de pressão interna.


➢ Coeficientes de pressão e forma aerodinâmicos


➢ Coeficiente de pressão externa (Cpe)


➢ Coeficiente de pressão interna (Cpi)


➢ Coeficiente de arrasto (Ca)


➢ Coeficiente de arrasto (Ca)

O regime do vento para uma edificação pode ser considerado de

alta turbulência quando sua altura não excede a duas vezes a altura

média das edificações da vizinhança, estendendo-se estas, na direção

do vento incidente a uma distância mínima de:

➢ 500 m para edificação até 40 m de altura;



➢ 3000 m para edificação até 80 m de altura.

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