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AÇÕES DO VENTO Prof.: Eng. Civil Ricardo Paganin E-mail: engpaganin@gmail.com 1 Conceitos Básicos • Definição: O vento é um fenômeno meteorológico, produzido por diferenças de temperatura entre massa de ar na atmosfera, este tipo de fenômeno é observado geralmente quando há precipitações. 2 Conceitos Básicos • O vento é dividido em dois: • Barlavento: É definida como sendo a região da edificação onde sopra o vento, ou seja, onde o vento incide diretamente. • Sotavento: É definida como a região oposta ao barlavento, ou seja, a região oposta àquela de onde o vento incide diretamente. 3 Importância • O vento incidente principalmente nas coberturas de edificações, suas reações são muito importantes e devem ser consideradas para fins de resistência no cálculo de um projeto. Assim como a ação do vento em edifícios de grande altura, pois a força do vento gera um grande momento de tombamento no edifício. • Dada a grande importância existe, uma norma para definição de padrões e procedimentos para definição das forças devidas ao vento em edificações, a NBR 6123 de 1988. 4 Importância 5 18/01/2015 Importância 6 21/01/2015 Influência • O vento tem grande influência em construções leves, e principalmente em edificações que possuem grandes vãos livres, assim neste tipo de edificação que são registrados grandes índices de acidentes. • A influência do vento pode ser dividida entre dois tipos: • Vento de sucção: Atua de baixo para cima. • Vento de pressão ou sobrepressão: Atua de cima para baixo. 7 Atuação • Vento de sucção: Este tipo de vento incide em geral em coberturas com grau de inclinação entre 8° e 12°. Este modelo de cobertura é largamente utilizado no ramo construtivo. • Vento de pressão ou sobrepressão: Ocorre geralmente em edificação que possuam coberturas com grau de inclinação superiores a 45°. 8 Acidentes • A atuação do vento em edificação pode gerar grandes prejuízos e acidentes, dentre as principais falhas que causam danos temos: • Ineficiência ou falta de ancoragem das terças; • Ineficiência ou falta de contraventamento em estruturas de cobertura; • Fundações inadequadas; • Paredes inadequadas; • Deformações excessivas nas edificações também são causas de acidentes; • Não consideração das ações do vento em cálculos estruturais. 9 Cálculo das Ações do Vento • Vento Básico: É o vento que corresponde a velocidade básica, 𝑉0 , de acordo com a região da edificação. A norma NBR 6123 (ABNT, 1988) trás um mapa característico do vento básico (Isopletas) incidente em cada região do Brasil, com unidade em m/s. 10 Vento Básico 11 • É a velocidade básica do vento multiplicada por fatores que levam em conta as características da região onde será executada a edificação e as próprias características da edificação: 𝑉𝑘 = 𝑉0 ∗ 𝑆1 ∗ 𝑆2 ∗ 𝑆3 • Fator 𝑆1: Considera as variações da topografia do terreno; • Fator 𝑆2: Associa a influência da rugosidade do terreno, as dimensões e a altura da edificação sobre o terreno; • Fator 𝑆3 : Através de conceitos, considera o grau de segurança e a vida útil da estrutura. Velocidade Característica do Vento 12 Fator 𝑆1 13 • Os valores do fator topográfico 𝑆1 , levam em consideração as variações do relevo do terreno e podem tomar os seguintes valores: • a) Terreno Plano ou Quase Plano: 𝑆1 = 1,0; • b) Taludes e Morros: Exige um cálculo específico conforme demonstra da norma NBR 6123 (ABNT, 1988), levando em consideração a altura média considerada, diferença de nível entre a base do talude e topo e a inclinação média do talude ou morro; • c) Vales profundos protegidos de ventos: 𝑆1 = 0,9. Fator 𝑆2 14 • Este fator 𝑆2 leva em consideração a rugosidade do terreno e as dimensões da edificação, ele é obtido através de uma Tabela que consta na norma NBR 6123 (ABNT, 1988), que leva em consideração a classificação quanto a rugosidade do terreno e a classificação quanto as dimensões da edificação. Fator 𝑆2 15 • Classificação Rugosidade do Terreno: Fator 𝑆2 16 • Classificação dimensões da Edificação: Fator 𝑆2 17 Fator 𝑆3 18 Pressão Dinâmica do Vento 19 • Após a determinação da velocidade característica do vento, é possível determinar a pressão dinâmica do vento na edificação, através da equação: 𝑞 = 0,613 ∗ 𝑉𝑘 2 • Onde q é a pressão dinâmica do vento em N/m². • 𝑉𝑘 é a velocidade característica do vento em m/s. Coeficientes de Pressão Interna 20 • Este coeficiente leva em consideração várias quanto as características de permeabilidade das edificação: • a) Duas faces opostas igualmente permeáveis e as outras faces impermeáveis: 1 – Vento perpendicular a uma face permeável: 𝐶𝑝𝑖 = +0,2 2 – Vento perpendicular a uma face impermeável: 𝐶𝑝𝑖 = −0,3. Coeficientes de Pressão Interna 21 • b) Quatro faces igualmente permeáveis: 𝐶𝑝𝑖 = −0,3 ou 𝐶𝑝𝑖 = 0, para ambos os sentidos do vento, considerando o valor mais nocivo. • c) Refere-se a abertura dominante em uma face e as demais com igual permeabilidade. Os critérios para adoção dos valores de pressão interna estão dispostos na norma NBR 6123 (ABNT, 1988). Coeficientes de Forma, Externo para Paredes 22 • São definidos pela Tabela 4 da norma NBR 6123 de 1988. Coeficientes de Forma, Externo para Telhados 23 • São definidos pela Tabela 5 da norma NBR 6123 de 1988.
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