Ação dos Ventos nas Edificações

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AÇÃO DOS VENTOS 
NAS ESTRUTURAS
UFJF | FAU | ESTRUTURAS VI | PROF. MIGUEL PIMENTA
AUGUSTO BRANDÃO, GLAUCY HERDY E JULIANA AQUINO
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● Antigamente, devido à falta de cálculos e de materiais disponíveis, para que uma edificação conseguisse 
vencer maiores esforços, a solução comumente adotada era o aumento da espessura das paredes, 
gerando paredes chegando a 2m de largura. 
● A partir do século XIX foram incorporados o aço e o concreto nas construções, que permitiram que os 
edifícios aumentassem em altura mas diminuíssem em esbeltez. 
● Até meados da década de 1960, eram considerados apenas ventos estáticos para efeito de cálculos 
estruturais.
● Atualmente, muitas normas de projeto contemplam a previsão das respostas dinâmicas aos ventos, 
sendo no Brasil a NBR 6123/88 - Forças devidas ao vento em edificações.
● A análise dos ventos têm avançado muito nos últimos anos, onde laboratórios fazem análises físicas 
através de maquetes, ou programas de computador (ex: SkyDyFe) reproduzem a situação num modelo 
virtual. 
(PET Civil UFJF, 2010)
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O vento pode ser definido como o movimento de uma massa de ar devido às variações de temperatura e 
pressão. Se um corpo é colocado no fluxo do vento, e ocorre a alteração da sua trajetória, é porque houve uma 
interação de forças entre a massa de ar e a superfície do corpo. (LEÃO e ARAGÃO, 2013)
Pode-se mostrar que essa pressão de interação é 
função da forma e rugosidade do obstáculo (edifício), e 
do ângulo de incidência e velocidade do vento.
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Fonte:https://petcivilufjf.files.
wordpress.
com/2010/11/wind_fig1.jpg?w=560 
- Acesso em 27/06/2016
Ventos densos na costa da Florida, permitindo a 
visualização de sua trajetória em torno dos edifícios.
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OS O vento exerce pressões e sucções nas edificações, de forma variada, contínua ou intermitente, causando efeitos indesejáveis.
Fonte <http://www.ebanataw.com.
br/roberto/vento/vento3.JPG> Acesso em 
27/06/2016
Vento barlavento:
Produz um esforço de pressão sobre o componente, empurrando-o na direção e sentido do vento.
Fonte <http://www.ebanataw.com.
br/roberto/vento/vento4.JPG>. Acesso em 27/06/2016
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OS Vento paralelo:Produz um esforço de sucção vertical sobre o componente, puxando-o na direção perpendicular ao do vento.
Vento a sotavento:
Produz um esforço de sucção sobre o componente, puxando-o na direção e sentido do vento.
Fonte <http://www.ebanataw.com.
br/roberto/vento/vento5.JPG>. Acesso em 
27/06/2016
Fonte <http://www.ebanataw.com.
br/roberto/vento/vento6.JPG>. Acesso em 
27/06/2016
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OS Vento com pressão interna:Produz um esforço de pressão sobre o componente, empurrando-o na direção e sentido do vento e na direção 
perpendicular ao do vento
Vento com sucção interna:
Produz um esforço de sucção sobre o componente, puxando-o na direção e sentido do vento e na direção 
perpendicular ao do vento
Fonte <http://www.ebanataw.com.
br/roberto/vento/vento8.JPG>. Acesso em 27/06/2016
Fonte <http://www.ebanataw.com.
br/roberto/vento/vento7.JPG>. Acesso em 27/06/2016
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OS Combinações:O Projetista da estrutura deve analisar todas as 
combinações possíveis, externas e internas, de 
ação do vento e estudar também os condicionantes 
da região como a topografia do terreno, a 
existência de obstáculos e prédios que possam 
aumentar a força dos ventos, levar em 
consideração que portas e janelas podem se 
romper sob a ação do vento e criar ventos internos 
e também tentar adivinhar que tipo de reformas 
serão realizadas no futuro abrindo novas portas e 
janelas ou fechando-as.
Uma simples depressão no terreno poderá 
ocasionar uma concentração do fluxo do vento, 
aumentando a carga de vento que atua sobre uma 
parede a barlavento:
Fonte <http://www.ebanataw.com.
br/roberto/vento/vento20.JPG>. Acesso em 
27/06/2016
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A Vento não turbulento: ausência de obstruções (ou poucas). 
Vento turbulento: normalmente em grandes cidades.
Fonte:http://coral.ufsm.br/decc/ECC1008/Downloads/Aula_Horizontais.pdf - Acesso em 27/06/2016
Vento turbulento se:
H ≤ 2 hmédia
dmin = 500 m para H até 40m
 1000 m para H até 55m
 2000 m para H até 70m
 3000 m para H até 80m
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ES A norma NBR 6123 | 88, permite um modelo simplificado de verificação para prédios de até 150m de altura. No caso de edifícios com desenho arquitetônico diferenciado ou com alturas mais elevadas, é necessário 
recorrer a modelos mais complexos - ou, preferencialmente, a ensaios em túnel de vento.
“Edifícios altos funcionam como grandes parabrisas: o vento bate e desce com velocidade, criando 
rajadas no térreo. Muitas vezes, estudos são necessários para que se avalie a possibilidade de 
criar anteparos ou marquises”. 
Ensaio túnel de vento do estádio do Morumbi - SP.
A frequência natural é diretamente proporcional 
a raiz quadrada da rigidez e inversamente 
proporcional à raiz quadrada da massa. Em 
termos menos matemáticos, isso quer dizer que, 
quanto maior a massa do prédio, menor será 
a frequência; e quanto menor for a rigidez, 
menor será a frequência. 
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ES O travamento do edifício é assegurado com a instalação de pilares nas periferias, em sistema de pórticos, conectados ao núcleo central por meio de vigas perpendiculares.
PÓRTICOS
“Os pórticos geram cargas mais comportadas e fáceis 
de absorver na fundação. Já o pilar-parede resulta 
em uma fundação que concentra mais esforços em 
poucos pontos”.
PILARES-PAREDE
Os pilares-parede organizam-se geralmente em torno 
de um núcleo rígido de concreto, em formato de U ou 
em anel completo. Dependendo do projeto, podem se 
distribuir em dois ou mais pontos diferentes. “Os pilares 
descem até a fundação para trazer as cargas verticais, 
não tendo função de estabilidade”.
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ES TECNOLOGIA AVANÇADAO amortecedor da massa (ou damper, em inglês) é uma grande esfera metálica, muito pesada. Quando os 
ventos fazem o edifício oscilar, o pêndulo se movimenta em sentido contrário. Sua oscilação é controlada por 
dispositivos magnéticos, de forma a amplificar o efeito de amortecimento. 
Fonte:https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7c/Taipei_101_Tuned_Mass_Damper_2010.
jpg/1024px-Taipei_101_Tuned_Mass_Damper_2010.jpg - Ultimo Acesso em 27/06/2016
Fonte:Revista Techne edição 224 - Acesso em 27/06/2016
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ES MATERIAISNas fachadas dos edifícios altos, utilizam-se tanto 
revestimentos aderidos quanto os não-aderidos. 
Em edifícios comerciais de elevada estatura, o mais 
comum é lançar mão de fachadas unitizadas. 
Fonte:https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7c/Taipei_101_Tuned_Mass_Damper_2010.
jpg/1024px-Taipei_101_Tuned_Mass_Damper_2010.jpg - Ultimo Acesso em 27/06/2016
“É uma forma de criar pré-fabricação 
da fachada e fechamento mais 
acelerado. Além disso, trata-se de 
sistema muito flexível, que pode ser 
dimensionanado em função do desenho 
do edifício”.
É possível trabalhar com 
perfil mais robusto na 
fachada que recebe mais 
ventos e utilizar perfis 
menos robustos nas 
outras.
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ES VIDROSO mesmo vale para os vidros: andares superiores 
podem exigir vidro laminado de 14mm ou 16mm....
enquanto os de baixo podem utilizar vidros de 12mm de 
espessura.
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OS ONE WORLD TRADE CENTER - NY- altura total 541m
- o ensaio de túnel de vento levou em 
consideração diversas condições de 
entorno, como e sem os demais edifícios do 
complexo, que seriam executados 
posteriormente
- resistênciade concreto variável entre 55 e 
96MPa
“Estrutura híbrida, composta por
 um núcleo robusto de concreto,
 lajes steel deck e estruturas metálicas 
periféricas”
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OS TOUR GENÈVE - João Pessoa- 50 pavimentos: ~200m de altura
- área comercial, residencial e empresarial
- 25m de altura em relação ao nível do mar
- cargas de ventos consideráveis, exigiu ensaio 
de túnel de vento
“Estrutura inteiramente em pilares, vigas 
e lajes de concreto armado. Nas 
fundações, estacas escavadas e blocos 
de coroamento de grande volume.”
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OS EZ TOWERS - São Paulo- 150m de altura
- edifício a medida que ganha altura, e foram 
um desafio pois provocam um deslocamento 
do centro de gravidade
- A posição de 90° das duas torres entre si 
causam efeito de turbilhonamento dos ventos 
um sobre o outro, com intensificação nos 
andares superiores.
- 
“O projeto estrutural previu um 
núcleo rígido de concreto, aproveitando 
poço do elevador e escadas. Para dar 
conta de vãos de até 17 m nos 
pavimentos, foram projetadas vigas de 
concreto protendido com bainha cheia.”
OBRIGADA!
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AUGUSTO BRANDÃO, GLAUCY HERDY E JULIANA AQUINO
PET Civil UFJF. Ação dos ventos em edificações - Parte 1. Blog do Pet Civil. 30 de Novembro de 2010. Disponível em <https://blogdopetcivil.
com/2010/11/30/a-acao-do-vento-em-edificacoes-parte-1/>. Acesso em 27/06/2016.
LEÃO, Marcelo Cel.; ARAGÃO, Moniz Maj. Estruturas Metálicas: Forças devido ao vento em edificações. Slide de aula turma IME, 2013. 
Disponível em <http://aquarius.ime.eb.br/~moniz/metalica/estruturas_metalicas_2013_3.pdf>. Acesso em 27/06/2016.
Revista Téchne. Editora Pini. Edição 224, novembro de 2015. Acesso em 27/06/2016
WATANABE. Ação dos ventos nas edificações. Disponível em <http://www.ebanataw.com.br/roberto/vento/index.php>. Acesso em 
28/06/2016.