CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO E FUNDAÇÕES

CONCRETO ARMADO III

AÇÃO DO VENTO NAS EDIFICAÇÕES(NBR 6123:1988)

Prof. Marcos Alberto Ferreira da Silva

São Luís, 2013

Pode-se também definir o vento como um fluxo de ar médio sobreposto a flutuações de fluxo, estas flutuações são denominadas rajadas ou turbulências; as rajadas apresentam um valor da velocidade do ar superior à média e são utilizadas para a determinação das forças relativas ao vento que atuam nas edificações.

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; é difícil para as pessoas e, em particular aos engenheiros, ter esta sensibilidade. A escala de Beaufort classifica a velocidade do vento em graus crescentes em função dos efeitos causados.

Introdução

Tabela – Escala de Beaufort

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.

Figura – Aspectos da alteração das linhas de fluxo do vento em função da topografia

As dimensões da edificação estão relacionadas diretamente com o turbilhão (rajada de vento) que deverá envolver toda a edificação; quanto maior é a edificação maior deve ser o turbilhão que a envolverá e por consequência menor a velocidade média do vento.

Uma maneira simples de compreender este efeito é como se pudesse materializar a rajada de vento como um grande tubo que envolverá toda a edificação; o tempo que este tubo levará para percorrer a edificação será considerado o tempo de rajada (ver figura seguinte). A NBR 6123:1988 considera os intervalos de tempo de 3, 5 e 10 segundos para as rajadas de vento, respectivamente, para as classes A, B, e C.

Figura – Esquema para a determinação do tempo de rajada

Tabela – Parâmetros meteorológicos para o fator 2S

-0,157

mn3 m

)P(1l0,54S

De acordo com a NBR 6123:1998, pode-se obter o fator 3S para outros

níveis de probabilidade e vida útil a partir da seguinte expressão:

onde:

mP = probabilidade considerada;

m = período de retorno adotado.

A força global do vento sobre uma edificação ou parte dela é obtida pela soma vetorial das forças que aí atuam. Esta força global pode ser decomposta em várias direções. A componente da força global na direção do vento é denominada de força de arrasto.

Exemplo de determinação de ação do vento em edifício de múltiplos pavimentos