1.1 Aplicação do EC1 no cálculo da Acão do vento sobre estruturas de edifícios

correntes

1.1 Campo de Aplicação

Edifícios e outras obras de engenharia civil com alturas inferiores a 200 m;

Pontes em que nenhum tramo tenha um vão superior a 200m, desde que satisfaçam um

determinado conjunto de critérios relativos à resposta dinâmica.

A Norma não fornece orientações relativamente a diversos aspetos, como sejam:

Vibrações de torção (por exemplo, em edifícios altos com um núcleo central);

Vibrações de tabuleiros de pontes devidas à turbulência transversal do vento;

Ações do vento em pontes suspensas ou de tirantes;

Vibração em que seja necessário considerar outros modos de vibração para além do

fundamental.

1.2 Modelação das Ações do Vento

A ação do vento sobre as construções é representada por um conjunto simplificado de pressões

ou de forças cujos efeitos são equivalentes aos efeitos extremos do vento, tendo em conta a

turbulência atmosférica. Falta texto

1.2.1 Pressão exercida pelo vento em superfícies

A pressão exercida pelo vento nas superfícies exteriores (x) ou interiores (x), deverá ser obtida

pelas seguintes expressões:

w e=c pe xq p(ze)(x )

w i=c pi x qp (zi)(x)

onde:

ze, zi - alturas de referência para a pressão em causa;

cpe, cpi - coeficientes de pressão para as pressões respetivas;

qp- pressão dinâmica de pico.

É importante salientar que a pressão resultante exercida numa parede, numa cobertura ou num

elemento é a diferença entre as pressões que atuam sobre as faces opostas tendo em devida

conta os seus sinais. Uma pressão exercida contra a superfície é considerada positiva, ao passo

que uma sucção, atuando com um sentido que se afasta da superfície, é considerada negativa.

Figura x – Pressão exercida em superfícies [x]

1.2.2 Forças exercidas pelo vento

A força exercida pelo vento, Fw, sobre uma construção ou um seu componente poderá ser

determinada diretamente através da expressão (x):

F w=cs cd × c f × qp(ze)× A ref ( x)

onde:

cscd – coeficiente estrutural

cf - coeficiente de força relativo à construção ou ao elemento de construção;

qp(ze) - pressão dinâmica de pico à altura de referência ze;

Aref - área de referência da construção ou do elemento de construção.

ou por soma vetorial das forças Fw,e, Fw,i e Ffr, calculadas a partir das pressões exteriores e

interiores e as forças de atrito, resultantes do atrito do vento paralelamente às superfícies

exteriores, utilizando as expressões abaixo:

Forças exteriores

Fw ,e=cs cd x❑superfícies we x A ref (x )

Forças interiores

Fw ,i=cscd x❑superf í cies wi x Aref (x )

Forças de atrito

F fr=c fr x qp ( ze ) x A fr(x )

onde:

cscd – coeficiente estrutural

we - pressão exterior na superfície individual à altura ze;

wi - pressão interior na superfície individual à altura zi;

Aref - área de referência da superfície individual;

cfr - coeficiente de atrito;

Afr - área de superfície exterior paralela ao vento.

Nota: Os efeitos do atrito do vento sobre a superfície podem ser ignorados quando a área total

de todas as superfícies paralelas (ou pouco inclinadas) em relação ao vento é igual ou inferior a

4 vezes a área total de todas as superfícies exteriores perpendiculares ao vento (nos lados de

barlavento e de sotavento).

1.3 Velocidade do vento e pressão dinâmica

A velocidade média do vento, vm, deverá ser determinada a partir do valor de referência da

velocidade do vento, vb, o qual depende do regime local de ventos e da variação do vento em

função da altura, determinada a partir da rugosidade do terreno e da orografia. A pressão

dinâmica de pico deve também ser considerada.

A componente flutuante do vento é caracterizada pela intensidade de turbulência.

1.3.1 Valor de referência da velocidade do vento

O valor de referência da velocidade do vento vb deve ser calculado através da expressão (x):

vb=cb ×cseason × vb .0( x)

em que:

vb,0 - valor básico da velocidade de referência do vento;

cdir - coeficiente de direção (valor recomendado =1);

cseason - coeficiente de sazão (valor recomendado =1).

Para efeitos da quantificação do valor básico da velocidade de referência do vento, vb,0,

considera-se o País dividido nas duas zonas seguintes:

Zona A – a generalidade do território, exceto as regiões pertencentes à zona B;

Zona B – os arquipélagos dos Açores e da Madeira e as regiões do continente situadas

numa faixa costeira com 5 km de largura ou a altitudes superiores a 600 m.

O valor de vb,0 a ser considerado para cada uma das zonas do País é o constante do quadro

seguinte:

Quadro x – Valor básico da velocidade de referência do vento []

Zona vb,0 [m/s]

A 27

B 30

1.3.2 Vento médio

A velocidade média do vento a uma altura z acima do solo, vm(z), depende da rugosidade do

terreno, da orografia e do valor de referência da velocidade do vento, vb, e deverá ser

determinada através da seguinte expressão (x):

vm ( z )=cr ( z ) xco ( z ) x vb( x)

onde:

cr(z) - coeficiente de rugosidade;

co(z) - coeficiente de orografia, (considerar igual a 1,0 salvo especificação em contrário).

vb - valor de referência da velocidade do vento

1.3.2.1 Coeficiente de rugosidade

O coeficiente de rugosidade cr(z) tem em conta a variabilidade da velocidade média do vento no

local da construção em resultado:

da altura a nível do solo

da rugosidade do terreno a barlavento da construção, na direção considerada

A expressão (x) para a determinação do coeficiente de rugosidade à altura z é baseia-se num

perfil de velocidades logarítmico:

cr ( z )=k r x ln( zz0

) para zmin≤ z ≤ zmáx ( x )

cr ( z )=cr (zmin) para z≤ zmin( x)

z0 - comprimento de rugosidade

kr - coeficiente de terreno dependente do comprimento de rugosidade z0, calculado através da

seguinte expressão (x):

k r=0,19 x (z0

z0 ,II

)0.07

(x)

z0,II - comprimento de rugosidade para a categoria de terreno II (=0,05 m)

zmin - altura mínima, definida no Quadro x

zmáx - 200m

A determinação da altura mínima, zmin, e do comprimento de rugosidade, z0, deve ter em

consideração as quatro categorias de terreno caracterizadas no Quadro x

Quadro x – Categorias de terreno e respetivos parâmetros (com ilustração) [x]

Nota: Ter em atenção se a construção está situada na proximidade de uma alteração de

rugosidade do terreno, pois o EC1 define um método de cálculo diferente para este tipo de

casos.

1.3.2.2 Coeficiente de orografia

Nos casos em que, devido à orografia (por exemplo, colinas, falésias, etc.), as velocidades do

vento sejam aumentadas em mais de 5 %, os efeitos correspondentes deverão ser considerados

utilizando o coeficiente de orografia co.

Em colinas isoladas ou em cadeia, ou em falésias e escarpas, a velocidade do vento varia em

função da inclinação, na direção do vento, da vertente virada a barlavento, φ=H/Lu; a altura H e

o comprimento Lu.

Figura x – Ilustração do aumento de velocidade do vento devido à orografia [x]

O coeficiente de orografia, co(z)=vm/vmf, tem em conta o aumento da velocidade média do vento

sobre colinas isoladas e escarpas (mas não em regiões onduladas e montanhosas), estando

relacionado com a velocidade do vento na base da colina ou da escarpa. Os efeitos da orografia

deverão ser considerados nas seguintes situações:

para locais (de construção) situados em vertentes viradas a barlavento de colinas:

- quando 0,05<φ≤0,3 e x≤Lu/2 ;

para locais situados em vertentes viradas a sotavento de colinas:

- quando φ<0,3 e x < Ld/2 ;

- quando φ≥0,3 e x<1,6H ;

para locais situados em vertentes viradas a barlavento de falésias e escarpas:

- quando 0,05<φ≤0,3 e |x|≤Lu / 2 ;

para locais situados em vertentes viradas a sotavento de falésias e escarpas:

- quando φ¿0,3 e x < 1,5Le ;

- quando φ≥0,3 e x < 5H.

O coeficiente de orografia é definido por:

co = 1 para φ < 0,05

co = 1+ 2 × s × φ para 0,05 < φ < 0,3

co = 1+ 0,6 × s para φ > 0,3

onde:

s - coeficiente obtido, considerando a relação com o comprimento efetivo da vertente virada a

barlavento, Le;

φ - inclinação, na direção do vento, da vertente virada a barlavento, H/Lu

Le - comprimento efetivo da vertente virada a barlavento

Lu - comprimento real, na direção do vento, da vertente virada a barlavento;

Ld - comprimento real, na direção do vento, da vertente virada a sotavento;

H - altura efetiva do acidente orográfico;

x - distância horizontal entre o local de construção e o topo da vertente;

z - distância vertical medida a partir do nível do solo no local considerado.

Quadro x – Valores do comprimento efectivo Le

Tipo de declive (φ=H/L)

Declive moderado (0,05 < φ <0,3) Declive acentuado (φ > 0,3)

Le=Lu Le=H/0,3

Fig x - Exemplo de obtenção do coeficiente s para falésia e escarpas

1.3.3.3 Construções vizinhas de grande porte e de altura consideravelmente maior

Se uma construção for implantada na proximidade de outra cuja altura seja, pelo menos, o dobro

da altura média das construções vizinhas, poderá então ficar exposta (em função das suas

características) a velocidades do vento acrescidas, para certas direções do vento. Este tipo de

casos deverá ser tomado em consideração.

No caso de um edifício ter uma altura superior ao dobro da altura média have das construções

vizinhas, então, como primeira aproximação, o cálculo de qualquer uma dessas construções

vizinhas poderá basear-se na pressão dinâmica de pico à altura zn (ze = zn) acima do solo

expressões abaixo (x):

x≤ r : z n=0,5 r

r<x<2 r : zn=0,5 x (r−(1−2 hlow

r )( x−r ))(x )

x≥ 2 r : zn=hlow

onde o raio r é o seguinte:

r=hhigh se hhigh ≤ 2x d large

r=2dlarge sehhigh>2 x d large

O aumento das velocidades do vento pode ser ignorado quando hlow é superior a metade da

altura hhigh do edifício mais alto, isto é, zn = hlow.

Figura x – Influencia de um edifício de grande porte sobre duas construções vizinhas (1 e 2) [x]

1.3.3 Turbulência

A intensidade de turbulência à altura z, Iv(z), é definida como o quociente entre o desvio padrão

da turbulência e a velocidade média do vento.

O desvio padrão da turbulência, σv, poderá ser determinado através da seguinte expressão (x):

σ v=k r x vb x kI ( x)

(x)

A intensidade de turbulência à altura z, Iv(z), é então definida pela seguinte expressão (x):

I v (z )=σv

vm ( z )=

k I

c0 ( z ) x ln( zz0

)(x )

onde:

kI - coeficiente de turbulência (valor recomendado= 1,0);

co - coeficiente de orografia

z0 - comprimento de rugosidade

1.3.4 Pressão dinâmica de pico

Deverá ser determinada a pressão dinâmica de pico à altura z, qp(z), a qual resulta da velocidade

média e das flutuações de curta duração da velocidade do vento:

q p ( z )= [1+7x I v ( z ) ] x0,5 x ρ x vm2=ce ( z ) x qb(x)

onde:

ρ - massa volúmica do ar, a qual depende da altitude, da temperatura e da pressão atmosférica

previstas para a região durante a situações de vento intenso;

ce(z) - coeficiente de exposição, calculado pela seguinte expressão (x):

ce (z)=qp(z )/qb(x)

qb pressão dinâmica de referência, calculada pela seguinte expressão (x):

q b=0,5 xρxv b2(x)

2.1 Coeficiente estrutural cscd

3.1 Regras Gerais para a determinação de cscd

Para edifícios de altura inferior a 15 m, o valor de cscd poderá ser considerado igual a 1.

Para elementos de fachada e de cobertura cuja frequência própria seja superior a 5 Hz, o

valor de cscd poderá ser considerado igual a 1.

Para edifícios de estrutura porticada que contenham paredes resistentes e cuja altura

seja inferior a 100 m e a 4 vezes a dimensão do edifício na direção do vento, o valor de

cscd poderá ser considerado igual a 1.

Para chaminés de secções transversais circulares e com uma altura inferior a 60 m e a

6,5 vezes o seu diâmetro, o valor de cscd poderá ser considerado igual a 1.

4.1 Determinação de cscd

O procedimento pormenorizado para o cálculo do coeficiente estrutural cscd é descrito pela

seguinte expressão:

c s cd=1+2 xkpxIv ( zs ) x √R2+B2

1+7 xIv ( zs )

onde:

zs - altura de referência para a determinação do coeficiente estrutural, ver a Figura x..

kp - fator de pico, definido como o quociente entre o valor máximo da parte flutuante da resposta

e o desvio padrão desta;

Iv - intensidade de turbulência;

B2 - coeficiente de resposta quase-estática, que tem em conta a falta de total correlação das

pressões sobre a superfície da construção;

R2 - coeficiente de resposta em ressonância, que tem em conta o efeito da turbulência em

ressonância com o modo de vibração.

Figura x – Determinação da altura de referência para a determinação do coeficiente estrutural

No caso de construções não abrangidas pela Figura x, zs poderá ser considerado igual à altura da

construção, h.

5.1 Coeficientes de pressão para edifícios

6.1 Coeficientes de pressão exterior

Os coeficientes de pressão exterior cpe aplicáveis a edifícios e a partes de edifícios dependem

das dimensões da superfície carregada “A”, sendo esta a área da construção de que resulta a

ação do vento na secção a ser calculada. Os coeficientes de pressão exterior são fornecidos para

superfícies carregadas A de 1 m2 e de 10 m2 nos quadros relativos às configurações de edifícios

adequadas, sendo representados, respetivamente, por cpe,1 (coeficientes locais) e por cpe,10

(coeficientes globais).

Os valores de cpe,1 destinam-se ao cálculo de elementos de pequena dimensão e de ligações com

uma área igual ou inferior a 1 m2, tais como elementos de revestimento e elementos de

cobertura. Os valores de cpe,10 poderão ser utilizados para o cálculo da estrutura resistente global

de edifícios.

Figura x – Determinação do cpe a utilizar de acordo com a área carregada []

7.1 Paredes verticais de edifícios de planta retangular

As alturas de referência ze para as paredes de barlavento em edifícios de planta retangular (ver

na Figura x) dependem da relação h/b e correspondem sempre às alturas superiores das

diferentes partes das paredes. Estas alturas de referência são indicadas na Figura x para os três

casos seguintes:

Um edifício cuja altura h é inferior a b deverá ser considerado como tendo uma única

parte;

No caso de um edifício cuja altura h é superior a b mas inferior a 2b, poderá considerar-

se que o edifício é constituído por duas partes, compreendendo: uma parte inferior que

se prolonga na vertical, a partir do solo, até uma altura igual a b, e uma parte superior

constituída pelo restante;

No caso de um edifício cuja altura h é superior a 2b, poderá considerar-se que o edifício

é constituído por diversas partes, compreendendo: uma parte inferior que se prolonga na

vertical, a partir do solo, até uma altura igual a b; uma parte superior que se estende,

desde o topo, numa altura igual a b; e uma zona intermédia, entre as partes superior e

inferior, que poderá ser dividida em faixas horizontais com uma altura hstrip.

Figura x – Altura de referência ze em função de h e b [x]

Figura x – Zonas em paredes verticais

Os coeficientes de pressão para cada zona são indicados no Quadro x:

Quadro x – Valores recomendados dos coeficientes de pressão exterior para paredes verticais de

edifícios de planta retangular []

8.1 Coberturas em terraço

As coberturas em terraço são definidas como tendo uma inclinação (α) tal que – 5°<α< 5°. A

cobertura deverá ser dividida segundo zonas, conforme é representado na Figura x. A altura de

referência para coberturas em terraço e para coberturas com bordos arredondados ou

amansardados deverá ser considerada igual a h. A altura de referência para coberturas em

terraço com platibandas deverá ser considerada igual a h + hp; ver a Figura x.

Figura x – Zonas em coberturas em terraço []

Os coeficientes de pressão para cada zona são indicados no Quadro x:

Quadro x – Coeficientes de pressão exterior para coberturas em terraço []

9.1 Coberturas de duas vertentes

A cobertura, incluindo os beirados, deverá ser dividida em zonas conforme é

representado na Figura x. A altura de referência ze deverá ser considerada igual a h.

Figura x – Zonas em coberturas de duas vertentes []

Os coeficientes de pressão a utilizar para cada zona são fornecidos no Quadro x

Quadro x – Coeficientes de pressão exterior para coberturas de duas vertentes []

10.1 Coeficientes de pressão interior

O coeficiente de pressão interior, cpi, depende da dimensão e da distribuição das aberturas na

envolvente do edifício. Nos casos em que, em pelo menos duas faces do edifício (fachadas ou

cobertura), a área total das aberturas existentes em cada face é superior a 30 % da área dessa

face, as ações na estrutura não deverão ser calculadas com base nas regras indicadas nesta

secção.

Nota: As aberturas de um edifício incluem aberturas de pequena dimensão, tais como janelas

abertas, ventiladores, chaminés, etc., e também uma permeabilidade secundária devida, por

exemplo, a passagens de ar no contorno de portas, janelas e equipamentos e através da

envolvente do edifício. A permeabilidade secundária situa-se, geralmente, entre 0,01 % e 0,1 %

da área da face.

Segundo o EC1 uma face de um edifício deverá ser considerada como predominante quando a

área das aberturas nessa face é pelo menos o dobro da área das aberturas e de outras vias de

passagem de ar nas faces restantes do edifício considerado.

No caso de um edifício com uma face predominante, a pressão interior deverá ser considerada

igual a uma fração da pressão exterior ao nível das aberturas na face predominante. Para o

efeito, deverão utilizar-se os valores fornecidos pelas expressões abaixo.

Quando a área das aberturas na face predominante é igual ao dobro da área das aberturas nas

faces restantes, utiliza-se a expressão (x):

c pi=0,75 x c pe(x)

Quando a área das aberturas na face predominante é igual a, pelo menos, três vezes a área das

aberturas nas faces restantes,

c pi=0,90 x c pe(x)

em que cpe é o valor do coeficiente de pressão exterior ao nível das aberturas na face

predominante. Quando estas aberturas se localizam em zonas com valores diferentes das

pressões exteriores, deverá utilizar-se um valor médio, ponderado em área, para cpe.

Quando a área das aberturas na face predominante está compreendida entre 2 e 3 vezes a área

das aberturas nas faces restantes, poderá ser efetuada uma interpolação linear para o cálculo de

cpi.

No caso de edifícios sem uma face predominante, o coeficiente de pressão interior cpi deverá ser

determinado através da Figura x, sendo função do quociente entre a altura e a profundidade do

edifício, h/d, e do índice de aberturas μ para cada direção do vento, que deverá ser determinado

através da expressão x.

μ=∑ áreadas aberturasem quecpe é negativou ou−0,0

∑ áreade todas asaberturas(x )

Figura x – Coeficientes de pressão interior no caso de aberturas uniformemente distribuídas []

Nota: Para valores de h/d entre 0,25 e 1,0 poderá efetuar-se uma interpolação linear.

Os coeficientes de pressão interior para chaminés e para silos abertos, assim como para

reservatórios ventilados por aberturas de pequena dimensão são, respetivamente, -0,60 e -0,40.

A altura de referência zi para as pressões interiores deverá ser igual à altura de referência ze para

as pressões exteriores nas faces que, pelas suas aberturas, contribuem para a criação da pressão

interior. No caso de existirem várias aberturas, deverá ser considerado o maior valor de ze para

determinar zi.

11.1 Coeficientes de Atrito

Para paredes e coberturas, deverão ser utilizados os coeficientes de atrito cfr fornecidos no

Quadro x:

Quadro x - Coeficientes de atrito cfr para paredes, platibandas e coberturas []

A área de referência Afr é indicada na Figura x. Deverão ser aplicadas forças de atrito na parte

das superfícies exteriores paralelas ao vento localizada para além duma certa distância dos

bordos ou cantos de barlavento; esta distância é igual ao menor valor de entre 2·b e 4·

Figura x - Área de referência para as forças de atrito []

A altura de referência ze deverá ser considerada igual à altura da construção acima do solo ou

igual à altura do edifício, h.

12.1 Coeficientes de força

13.1 Elementos estruturais de secção retangular

O coeficiente de força cf para elementos estruturais de secção retangular, com o vento incidindo

perpendicularmente a uma face, deverá ser determinado através da expressão (x):

c f =c f , 0 x ψr xψ λ(x )

onde:

cf,0 - coeficiente de força para elementos de secção retangular com arestas vivas e sem livre

escoamento em torno das extremidades;

ψr - coeficiente de redução para secções quadradas com cantos arredondados; o valor de ψr

depende do número de Reynolds;

ψλ - coeficiente de efeitos de extremidade para elementos cujas extremidades sejam livremente

contornadas pelo vento;

Figura x - Coeficiente de força cf,0 para secções retangulares com arestas vivas e sem livre

escoamento em torno das extremidades do elemento

Figura x – Coeficiente de redução ψr para uma secção transversal quadrada com cantos

arredondados

A área de referência Aref para este tipo de elementos estruturais deverá ser determinada

através da expressão x:

A ref =l xb (x)

onde:

l - comprimento do elemento estrutural considerado.

A altura de referência ze é igual à altura máxima, acima do solo, da secção considerada.

Quando for aplicável, o coeficiente de efeitos de extremidade ψλ deverá ser determinado em

função da esbelteza λ, que por sua vez deverá ser definida em função das dimensões da

construção e posição. Para este efeito, os valores de l devem ser determinados de acordo com o

Quadro x.

Quadro x - Esbelteza efetiva []

Figura x - Valores indicativos do coeficiente de efeitos de extremidade ψλ, em função do índice

de cheios ϕ e da esbelteza λ

O índice de cheios ϕ é fornecido pela expressão x:

Fig x – Valores indicativos do coeficiente de efeitos de extremidade ψλ em função do índice de

cheios φ e da esbelteza λ []

O índice de cheios φ é fornecido pela expressão (x):

φ= AAc

(x )

onde:

A - soma das áreas projetadas dos elementos;

Ac - área limitada pelo contorno exterior, Ac = l × b.

Figura x – Definição do índice de cheios ϕ

14.1 Elementos estruturais de secção com arestas vivas

O coeficiente de força cf para elementos estruturais de secção com arestas vivas deverá ser

determinado através da expressão (x):

c f =c f ,0 xψ λ(x )

O valor recomendado para cf,0 é 2,0.

Figura x – Secções estruturais com arestas vivas

As áreas de referência deverão ser consideradas da seguinte forma:

na direção y : Aref,x=l x b

na direção x : Aref,y=l x d

onde:

l - comprimento do elemento estrutural considerado.

Em todos os casos, a altura de referência ze deverá ser considerada igual à altura máxima, acima

do solo, da secção considerada.

15.1 Cilindros de base circular de comprimento finito

O coeficiente de força cf para um cilindro de base circular de comprimento finito deverá ser

obtido através da expressão x:

c f =c f ,0 xψ λ(x )

cf,0 - coeficiente de força para elementos de secção retangular com arestas vivas e sem livre

escoamento em torno das extremidades;

ψλ - coeficiente de efeitos de extremidade para elementos cujas extremidades sejam livremente

contornadas pelo vento;

Figura x – Coeficiente de força cf,0 para cilindros de base circular sem livre escoamento em

torno das extremidades e pare diferentes valores da rugosidade equivalente k/b

Nota: A Figura x baseia-se no número de Reynolds calculado com ν=√ 2 x qp

ρ

No Quadro x são fornecidos valores da rugosidade superficial equivalente k.

Quadro x – Rugosidade superficial equivalente k

A área de referência Aref deverá ser obtida através da expressão x:

A ref =l xb (x)

onde:

l - comprimento do elemento estrutural considerado

16.1 Cilindros de base circular dispostos em linha

No caso de cilindros verticais de base circular dispostos em linha, o coeficiente de força cf,0

depende da relação entre a direção do vento e o eixo do alinhamento assim como da relação

entre o afastamento a e o diâmetro b, conforme é definido no Quadro x. O coeficiente de força

cf para cada cilindro poderá ser obtido através da expressão (x):

c f =c f ,0x ψ λ xκ (x )

onde:

cf,0 - coeficiente de força para elementos de secção retangular com arestas vivas e sem livre

escoamento em torno das extremidades;

ψλ - coeficiente de efeitos de extremidade para elementos cujas extremidades sejam livremente

contornadas pelo vento;

κ - coeficiente fornecido no Quadro x (para a direção mais desfavorável do vento).

Quadro x – Coeficiente κ para cilindros verticais dispostos em linha

17.1 Acão do Vento – Análise comparativa entre o RSA e o Eurocódigo 1

Nesta análise comparativa indicam-se as principais diferenças que se podem observar ao nível

da Acão do vento, entre o Regulamento de Segurança e Ações (RSA) e o Eurocódigo (EC1),

quando aplicáveis à análise e dimensionamento de estruturas de edifícios comuns. Para tal,

procede-se à análise comparativa de diversos parâmetros, colocando-se comentários gerais

sobre cada um deles, para um melhor entendimento sobre a sua abordagem e filosofia.

18.1 Análise Comparativa

19.1 Descrição do Vento

Em termos de zonamento do território nacional e para efeitos da quantificação da ação do vento,

a metodologia prescrita pela EN 1991-1-4 [1] é igual à adotada pelo RSA [2], ou seja,

considera-se o território nacional dividido em duas zonas distintas:

Zona A - a generalidade do território, exceto as regiões pertencentes à zona B;

Zona B - os arquipélagos dos Açores e da Madeira e as regiões do continente situadas

numa faixa costeira com 5 km de largura ou a altitudes superiores a 600 m.

No que diz respeito à velocidade de referência do vento, existem diversas diferenças entre as

premissas adotadas no EC1 e no RSA. A este respeito, refira-se, em primeiro lugar, que os

valores característicos da velocidade do vento na presente Norma correspondem ao quantilho

0,98 da distribuição de probabilidade dos valores máximos anuais (ou seja, trata-se de valores

com uma probabilidade anual de serem excedidos igual a 0,02), ao passo que os valores

característicos adotados no RSA correspondem ao quantilho 0,95 da distribuição de

probabilidade dos valores máximos em períodos de 50 anos.[1]

Para a zona B, o valor básico da velocidade de referência do vento indicado pelo EC (27m/s) é

superior em 11% ao indicado para a zona A (30m/s), procedimento bastante análogo ao definido

pelo RSA, que apresenta um valor superior em 9,5%. Por outro lado, o perfil de velocidades

médias, do tipo logarítmico, correspondente à categoria de terreno II, conforme é definida no

EC, e que assume o papel de categoria de referência, ajusta-se adequadamente a um perfil do

tipo potência – função linear de (z / 10) α – com expoente α = 0,16, a que corresponde uma

rugosidade de terreno inferior às rugosidades indicadas no RSA (α = 0,20 ou 0,28).[3]

O EC1 possibilita uma maior definição no que diz respeito à rugosidade do solo, apresentando

quatro categorias de terreno distintas, enquanto o RSA apenas contempla duas (ver tabelas 2 e

3). Observando as figuras x a) e x b) verifica-se que a rugosidade do tipo I, definida pelo RSA, é

bastante semelhante à categoria IV definida pelo EC, ambas respeitantes a locais situados em

zonas urbanas, onde predominem edifícios de médio e grande porte. Por outro lado, o EC

introduz a categoria I, para zonas costeiras expostas aos ventos de mar, tipologia que o RSA não

considera. Nas mesmas figuras, também poderá observar-se que o EC faz uma subdivisão da

rugosidade do tipo II, tal como preconizada no RSA, em duas categorias distintas,

designadamente, as categorias II e III. [3 guimaraes]

Quadro x – Rugosidade do solo (RSA) [guimaraes]

Quadro x – Categorias de terreno (EC1) [x]

Figura x – Pressão dinâmica (RSA) e pressão de pico (EC1) [3]

Na figura x é possível notar outro aspeto diferenciador entre o RSA e o EC, designadamente, o

EC considera a altura e a categoria de terreno na determinação da componente turbulenta da

velocidade do vento, ou seja, no fator de intensidade de turbulência do vento. Com efeito, as

perturbações provocadas pela existência de obstáculos influem no livre escoamento do ar,

provocando o carácter turbulento do vento, e que revela-se no tempo e no espaço. De acordo

com o RSA, a componente turbulenta apresenta um valor fixo e pré-determinado de 14 m/s.

Para o EC, esse valor, que não se encontra apresentado, depende da altura e da categoria de

terreno (rugosidade do solo). [3]

Figura x - Velocidade do vento com e sem a componente turbulenta (RSA e EC)

20.1 Orografia