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1 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Projeto e Dimensionamento de Estruturas metálicas e mistas de aço e concreto Projeto e Dimensionamento de Estruturas metálicas e mistas de aço e concreto MÓDULO 1 Projeto e dimensionamento de estruturas metálicas em perfis soldados e laminados 2 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Ação do Vento nas Estruturas segundo a NBR - 6123/1988 Ação do Vento nas Estruturas segundo a NBR segundo a NBR -- 6123/19886123/1988 3 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Vento Movimento das massas de ar, decorrente das diferenças de pressões na atmosfera. Produz forças nas edificações que causam esforços nos seus elementos vento caráter aleatório Intensidade Duração Direção Ação do VentoAção do Vento Introdução 4 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Ação do Vento nas Edificações Aspectos Meteorológicos Aspectos Aerodinâmicos Velocidade do Vento Forma da Edificação Ação do VentoAção do Vento Introdução 5 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Característica mais importante para determinação das forças devidas ao vento nas estruturas Velocidade básica Velocidade característica Velocidade de referência Medida do vento natural em estações meteorológicas Isopletas Medida em terreno plano sem obstáculo a 10m de altura Velocidade nas proximidades da estrutura É influenciada pelas característica da estrutura e da vizinhança Ação do VentoAção do Vento Velocidade do vento 6 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza I s o p l e t a s d a V e l o c i d a d e B á s i c a 7 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza • Local da edificação (Fortaleza, São Paulo, Porto Alegre etc.) • Dimensões da edificação • Tipo de terreno (plano, aclive, morro, etc.) • Rugosidade do terreno (tipo e altura dos obstáculos à passagem do vento) • Tipo de ocupação da edificação Velocidade Característica Fatores intervenientes Vk = Vo . S1 . S2 . S3 Vo = Velocidade Básica S1 = Fator Topográfico S2 = Fator Rugosidade do Terreno S3 = Fator Estatístico Ação do VentoAção do Vento Velocidade do vento 8 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Fator Topográfico (S1) • Considera os efeitos das variações do relevo do terreno onde a edificação será construída. – Considera o aumento ou a diminuição da velocidade básica devida a topografia do terreno. – Considera a aproximação ou o afastamento das linhas de fluxo do vento. Velocidade Característica • A +BR 6123 considera basicamente três situações: Terrenos Planos S1 = 1,0 Vales Protegidos S1 = 0,9 Morros e Taludes S1 = variável Ação do VentoAção do Vento Velocidade do vento 9 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Velocidade Característica Fator Topográfico (S1) 131,0) d z 5,2(0,1)z(S45 1)3(tg) d z 5,2(0,1)z(S173 0,1)z(S3 1 o o 1 oo 1 o ≥⋅−+=→≥θ ≥−θ−+=→≤θ≤ =→≤θ Ação do VentoAção do Vento Velocidade do vento 10 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Fator de Rugosidade do Terreno (S2) • Considera as particularidades da edificação: – Rugosidade média do terreno - obstáculos – Dimensões da edificação – Altura em ralação ao solo Velocidade Característica Rugosidade do terreno • A NBR 6123 cinco categorias de terreno – Categoria I – Categoria II – Categoria III – Categoria IV – Categoria V Ação do VentoAção do Vento Velocidade do vento 11 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Fator de Rugosidade do Terreno (S2) Velocidade Característica Categorias de terreno Categoria I Categoria II Superfícies lisas de grandes dimensões, com mais de 5 km de extensão, medida em direção e sentido do vento incidente • 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, campos de aviação,fazendas sem sebes ou muros • A cota média dos obstáculos é considerada inferior ou igual a 1,0 m Ação do VentoAção do Vento Velocidade do vento 12 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Fator de Rugosidade do Terreno (S2) Velocidade Característica Categorias de terreno Categoria III • Terrenos planos ou ondulados com obstáculos, tais como sebes e muros, poucos quebra-ventos de árvores, edificações baixas e esparsas. • Exemplos:casas de campo e fazendas, subúrbios a considerável distância do centro Categoria IV • Terrenos cobertos por obstáculos numerosos e poucos espaçados, em zona florestal, industrial ou urbanizada. • Exemplos: zonas de parques e bosques com muitas árvores, cidades pequenas e seus arredores, subúrbios densamente construídos, áreas industriais plena ou parcialmente desenvolvidas • A cota média dos obstáculos é considerada igual a 10 m Ação do VentoAção do Vento Velocidade do vento 13 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Fator de Rugosidade do Terreno (S2) Velocidade Característica Categorias de terreno Categoria V • Terrenos cobertos por obstáculos numerosos, grandes, altos e poucos espaçados. • Exemplos: – florestas com árvores altas – centros de grandes cidades – complexos industriais bem desenvolvidos • A cota média do topo dos obstáculos é considerada igual ou superior a 25 m. Ação do VentoAção do Vento Velocidade do vento 14 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza • Estão diretamente relacionadas com o turbilhão que deverá envolver toda a edificação. – Quanto maior for a edificação maior deverá ser a rajada para envolvê-la e menor será a velocidade média. • A norma define três classes de edificações – Classe A – Classe B – Classe C Dimensões da Edificação Fator de Rugosidade do Terreno (S2) Velocidade Característica Ação do VentoAção do Vento Velocidade do vento 15 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Classes da Edificação Fator de Rugosidade do Terreno (S2) Velocidade Característica Classe A: todas as unidades de vedação, seus elementos de fixação e peças individuais de estruturas sem vedações. Toda edificação ou parte dela na qual a maior dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal não exceda 20m. Classe B: toda edificação ou parte dela para a qual a maior dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal esteja entre 20 e 50m. Classe C: toda edificação ou parte dela para a qual a maior dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal exceda 50m. Ação do VentoAção do Vento Velocidade do vento 16 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Fator de Rugosidade do Terreno (S2) Categoria Z I II III IV V (m) Classe Classe Classe Classe Classe A B C A B C A B C A B C A B C ≤ 5 1,06 1,04 1,01 0,94 0,92 0,89 0,88 0,86 0,82 0,79 0,76 0,73 0,74 0,72 0,67 10 1,10 1,09 1,06 1,00 0,98 0,95 0,94 0,92 0,88 0,86 0,83 0,80 0,74 0,72 0,67 15 1,13 1,12 1,09 1,04 1,02 0,99 0,98 0,96 0,93 0,90 0,88 0,84 0,79 0,76 0,72 20 1,15 1,14 1,12 1,06 1,04 1,02 1,01 0,99 0,96 0,93 0,91 0,88 0,82 0,80 0,76 30 1,17 1,17 1,15 1,10 1,08 1,06 1,05 1,03 1,00 0,98 0,96 0,93 0,87 0,85 0,82 40 1,20 1,19 1,17 1,13 1,11 1,09 1,08 1,06 1,04 1,01 0,99 0,96 0,91 0,89 0,86 50 1,21 1,21 1,19 1,15 1,13 1,12 1,10 1,09 1,06 1,04 1,02 0,99 0,94 0,93 0,89 60 1,22 1,22 1,21 1,16 1,15 1,14 1,12 1,11 1,09 1,07 1,04 1,02 0,97 0,95 0,92 Ação do VentoAção do Vento Velocidade do vento 17 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Fator de Rugosidade do Terreno (S2) Ação do VentoAção do Vento Velocidade do vento • z = altura acima do terreno • Fr = fator de rajada (sempre categoria II –classe b) • b = parâmetro da classe da edificação • p = parâmetro meteorológico Classes Categoria zg (m) Parâmetro A B C I 250 b p 1,10 0,06 1,11 0,065 1,12 0,07 II 300 b Fr p 1,00 1,00 0,085 1,00 0,98 0,09 1,00 0,95 0,10 III 350 b p 0,94 0,10 0,94 0,105 0,93 0,115 IV 420 b p 0,86 0,12 0,85 0,125 0,84 0,135 V 500 b p 0,74 0,15 0,73 0,16 0,71 0,175 p r z FbS ⋅= 102 18 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza • Está relacionado com a segurança da edificação – conceitos probabilísticos – tipo de ocupação da edificação • 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 um vez neste período. Fator Estatístico (S3) Velocidade Característica Ação do VentoAção do Vento Velocidade do vento 19 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza GRUPO DESCRIÇÃO S3 1 Edificação cuja ruína total ou parcial pode afetar a segurança ou possibilidade de socorro a pessoas após uma tempestade destrutiva (hospitais, quartéis de bombeiros e de forças de segurança, centrais de comunicação, etc.). 1,10 2 Edificações para hotéis e residências. Edificações para comércio e indústria com alto fator de ocupação. 1,00 3 Edificações e instalações industriais com baixo fator de ocupação (depósitos, silos, construções rurais, etc.) 0,95 4 Vedações (telhas, vidros, painéis de vedação, etc.). 0,88 5 Edificações temporárias. Estruturas dos Grupos 1 a 3 durante a construção. 0,83 Determinação do Fator Estatístico (S3) Ação do VentoAção do Vento Velocidade do vento 20 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Pressão obstrução Teorema da Conservação da Massa - Mecânica dos fluidos Fluído Incompreensível Regime de Escoamento Permanente Teorema da conservação de massa e Teorema de Bernoulli . 2 1 2 constgzPV =++ ρρ V1 A1 ρρρρ1 Seção 1 V2 A2 ρρρρ2 Seção 2 222111 VAVA ρ=ρ A soma das pressões estática e piezométrica é constante Ação do VentoAção do Vento Pressão estática do vento 21 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza V2=0 P=P2 V=V3 P=P3 V=Vk P=P1 (1) (2) (3) Aplicando o teorema de Bernoulli entre os pontos (1) e (2) e desprezando-se a pressão piezométrica 1 2 22 2 1 2 PV 2 1 PP)0( 2 1 PV 2 1 11 +ρ=→+ρ=+ρ qPV 2 1 PPP 2k12 =∆→ρ=∆=− 42 m/Ns226,1=ρ )/(613,0 22 m�Vq k= Sólido (1) (2) (3) Perpendicular a superfície Ação do VentoAção do Vento Pressão estática do vento 22 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Coeficiente de Pressão externa Cpe V2=0 P=P2 V=V3 P=P3 V=Vk P=P1 (1) (2) (3) Aplicando o teorema de Bernoulli entre os pontos (1) e (3) e desprezando-se a pressão piezométrica 2 3 2 k233 2 31 2 k V2 1 V 2 1 PPPV 2 1 PV 2 1 ρ−ρ=−→+ρ=+ρ Sólido (1) (2) (3) ( )23223 VV2 1 PP K −ρ=− −ρ=∆ 2 2 32 K K V V 1V 2 1 P −=∆ 2 2 3 KV V 1qP −= 2 2 3 pe KV V 1C qCP pe=∆ Perpendicular a superfície Sobrepressão ou sucção Ação do VentoAção do Vento Coeficientes de pressão 23 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Coeficiente de Pressão externa Cpe Variação ponto a ponto do Cpe Valores médios Ce (Coef. De Forma) Ensaios -Túnel de vento Ação do VentoAção do Vento Coeficientes de pressão 24 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Coeficientes de pressão externa para paredes de edificações de planta retangular- /BR 6118 Vento 0oo A3 e B3 a/b =1 : mesmo de A2 e B2 a/b >2 : Ce = - 0,2 1 <a/b<2 : interpolar Ação do VentoAção do Vento Coeficientes de pressão 25 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Coeficientes de pressão externa para telhados duas águas de edificações de planta retangular – /BR 6118 Vento 0o o em I e J a/b =1 : mesmo de F e H a/b =2 : Ce = - 0,2 Ação do VentoAção do Vento Coeficientes de pressão 26 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza E se tiver aberturas ? Ação do VentoAção do Vento Coeficientes de pressão 27 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Coeficientes de pressão interna - Cpi vKAQ ρ= ρ ∆−∆ = ie PP2 v Sobrepressão interna Cpi>0 Sucção interna Cpi<0 Determinado em função da permeabilidade da edificação vazão Ação do VentoAção do Vento Coeficientes de pressão 28 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Coeficientes de pressão interna - Cpi Permeabilidade da edificação � Elementos impermeáveis � índice de permeabilidade �Abertura dominante Ação do VentoAção do Vento Coeficientes de pressão superfície aberturas A A I p = Abertura com área igual ou maior a soma das demais. 29 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Coeficientes de pressão interna - Cpi 1 Duas faces opostas permeáveis e a demais impermeáveis Vento perpendicular a face permeável............Cpi = +0,2 Vento perpendicular a face impermeável............Cpi = - 0,3 2 Quatro faces igualmente permeáveis Cpi = -0,3 ou Cpi = 0 ( usar o mais nocivo) 3 Abertura dominante em uma das faces e as demais com igual permeabilidade 3.1 Abertura dominante a barlavento 3.2Abertura dominante a sotavento 3.3 Abertura dominante paralela ao vento Ação do VentoAção do Vento Coeficientes de pressão Note Julius Caixa de Texto Barlavento= De onde o vento vem. nullnullSotavento= Para onde o vento vai. Note Julius Carimbo 30 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Coeficientes de pressão interna - Cpi 3 Abertura dominante em uma das faces e as demais com igual permeabilidade 3.1 Abertura dominante a barlavento – determinado em função da relação entre a área da abertura dominante (Aad) e a soma das aberturas succionadas nas outras faces (Aas). +0,86,0 +0,63,0 +0,51,0 +0,31,5 +0,11,0 CpiAad/Aas Valores de Cpi – abertura dominante a barlavento Ação do VentoAção do Vento Coeficientes de pressão 31 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Coeficientes de pressão interna - Cpi 3 Abertura dominante em uma das faces e as demais com igual permeabilidade 3.2 Abertura dominante a sotavento – igual ao Ce da face de sotavento que contém a abertura 3.3 Abertura dominante paralela ao vento -0,9>3 -0,81,5 -0,71,0 -0,60,75 -0,50,5 -0,40,25 CpiAad/Aase(total) Valores de Cpi – abertura dominante a sotavento Em área de alta sucção externa Ação do VentoAção do Vento Coeficientes de pressão 32 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza O efeito do vento nas varias partes de uma edificação depende de sua forma geométrica, ou seja, da sua aerodinâmica Os coeficientes aerodinâmicos variam ponto a ponto nas estruturas e podem ser determinados em ensaios de túnel de vento a NBR 6123 adota valores médios ie PPP −−−−====∆∆∆∆ Pressão em uma superfície da estrutura (((( )))) qCCP pipe −−−−====∆∆∆∆ Força resultante Cpe - Coeficiente de pressão externo Cpi - Coeficiente de pressão interno (função das aberturas) Ação do VentoAção do Vento Força do Vento 33 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Coeficientes de arrasto Força global do vento sobre uma edificação eaa qACF ==== (Força de arrasto) onde q : pressão de obstrução Ae : área da superfície na qual o vento atua Ca : coeficiente de arrasto �Corpos de seção constante ou fracamente variável �Plantaretangular �Vento perpendicular as fachadas Aplicação prática Ação do vento em edifícios de andares múltiplos Torres Estruturas isoladas Ação do VentoAção do Vento Coeficientes de Arrasto 34 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Determinação do Ca vento não turbulento � Dimensões da edificação � Regime de escoamento do vento �Turbulento �Não Turbulento Vento não turbulento Ausência de obstruções Campos abertos e planos Ação do VentoAção do Vento Coeficientes de Arrasto 35 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Vento turbulento Grandes cidades categorias IV e V Função dos obstáculos na vizinhança da estrutura Determinação do Ca vento turbulento Condições para vento turbulento Ação do VentoAção do Vento Coeficientes de Arrasto 36 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza O regime do vento para uma edificação pode ser considerado de alta turbulência quando sua altura não 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 • 1000 m para edificação até 55 m de altura • 2000 m para edificação até 70 m de altura • 3000 m para edificação até 80 m de altura Condições para consideração de vento turbulento Ação do VentoAção do Vento Coeficientes de Arrasto 37 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Excentricidade da força de arrasto Ação do VentoAção do Vento Coeficientes de Arrasto Edificações sem efeito de vizinhança Edificações com efeito de vizinhança a075,0ea = a15,0ea = b075,0eb = b15,0eb = ct a b ea eb Efeitos da excentricidade: Torção no edifício e necessidade de análise tridimensional Condições de vizinhança: Obstáculos naturais ou artificiais. Efeitos de difícil avaliação 38 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Exemplo de determinação de ação do vento em cobertura Exemplo de determinação de ação do vento em cobertura Ação do VentoAção do Vento Exemplos 39 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Dimensões da edificação Elevação lateral Elevação Frontal Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura 40 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Dimensões da edificação Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura 41 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza • Dados gerais – Velocidade básica • São Carlos: v0=40m/s – Fator topográfico S1=1 • Terreno plano S1=1 – Fator de rugosidade do terreno S2 • Categoria IV – área industrial parcialmente desenvolvida • Classe A – vento longitudinal 0o (dimensão < 20m) • Classe B – vento transversal 900 (dimensão entre 20m e 50m) • Altura sobre o terreno h=6,65m Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura 42 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza • Velocidade característica – Fator de rugosidade do terreno S2 Categoria Z I II III IV V (m) Classe Classe Classe Classe Classe A B C A B C A B C A B C A B C ≤ 5 1,06 1,04 1,01 0,94 0,92 0,89 0,88 0,86 0,82 0,79 0,76 0,73 0,74 0,72 0,67 10 1,10 1,09 1,06 1,00 0,98 0,95 0,94 0,92 0,88 0,86 0,83 0,80 0,74 0,72 0,67 15 1,13 1,12 1,09 1,04 1,02 0,99 0,98 0,96 0,93 0,90 0,88 0,84 0,79 0,76 0,72 20 1,15 1,14 1,12 1,06 1,04 1,02 1,01 0,99 0,96 0,93 0,91 0,88 0,82 0,80 0,76 30 1,17 1,17 1,15 1,10 1,08 1,06 1,05 1,03 1,00 0,98 0,96 0,93 0,87 0,85 0,82 40 1,20 1,19 1,17 1,13 1,11 1,09 1,08 1,06 1,04 1,01 0,99 0,96 0,91 0,89 0,86 h=6,65m S2=0,82 - vento 0 0 S2=0,79 – Vento 90 0 • Fator estatístico S3=1 (industria com alto fator de ocupação) Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura Note Julius Carimbo 43 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza – Velocidade característica Vk – Pressão estática do vento Vk = Vo . S1 . S2 . S3 = 40 . 1 . 0,82 . 1 = 32,8m/s Vk = Vo . S1 . S2 . S3 = 40 . 1 . 0,79 . 1 = 31,6m/s Vento 00 Vento 900 )m/N(V613,0q 22k==== )m/kN66,0(m/N6598,32613,0q 222 =•= )m/kN61,0(m/N6126,31613,0q 222 =•= Vento 00 Vento 900 Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura 44 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza – Coeficiente de pressão externa (Paredes) 07,8 13,2 15 32 33,0 15 5 ≅ == == θ b a b h Vento 0oo A3 e B3 a/b =1 : mesmo de A2 e B2 a/b >2 : Ce = - 0,2 1 <a/b<2 : interpolar Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura Note Julius Carimbo 45 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza – Coeficientes de pressão externa (Paredes) Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura 46 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza – Coeficiente de pressão externa (Cobertura) I e J a/b =1 : mesmo de F e H a/b =2 : Ce = - 0,2 07,8 13,2 15 32 33,0 15 5 ≅ == == θ b a b h 6 Ações do vento6 Ações do vento Exemplo cobertura Note Julius Carimbo Note Julius Carimbo 47 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza – Coeficientes de pressão externa (Cobertura) Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura 48 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza • Ação do vento – Coeficientes de pressão interna – a) Quatro faces igualmente permeáveis • Cpi =-0,3 ou Cpi=0 (usar o mais nocivo) – b)abertura dominante a barlavento (vento 00) 3,0Cpi5,1 Aas Aad +=→= estimado Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura 49 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza – Composição dos coeficientes de pressão 1 vento 0o com Cpi=-0,3 2 vento 0o com Cpi=0 4 vento 0o com Cpi=+0,3 +0,3 -0,5-0,5 -0,5-0,5 -0,8-0,8 -0,8-0,8 -1,1-1,1 -1,1-1,10,10,1 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 3 vento 0o com Cpi=-0,3 0,10,1 Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura 50 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza – Composição dos coeficientes de pressão 5 vento 90o com Cpi=0 6 vento 90o com Cpi=-0,3 -0,1-0,82 -0,2+1,0 -0,4-1,12 -0,5+0,7 Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura 51 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza – Composição dos coeficientes de pressão: Críticos Vento 2 – vento 0o com Cpi=+0,3 +0,3 -1,1-1,1 -1,1-1,1 Vento 1 – vento 0o com Cpi=-0,3 0,1 0,1 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 0,10,1 Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura 52 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza – Composição dos coeficientes de pressão: Críticos Vento 3 – vento 90o com Cpi=0 -0,4-1,12 -0,5+0,7 Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura 53 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza • Vento 1 vento 0o com Cpi=-0,3, q=0.66kN/m 0,4 0,4 0,4 0,4 0,45 0,2 0,4 0,4 0,4 0,4 0,2 0,26kN/m0,26kN/m 0,1 0,1 -0,2 -0,2 -0,2 - 0,2 0,10,1 4,05,1466,0)]3,0(2,0[)( =⋅⋅⋅−−−=⋅⋅⋅−= terçaportico ddqcpicpep Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura Note Julius Callout distância 54 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza • Vento 2 vento 0o com Cpi=+0,3 , q=0.66kN/m 4,35 4,35 4,35 4,35 5,0 2,18 4,35 4,35 4,35 4,35 2,18 2,9kN/m 2,9kN/m +0,3 -1,1-1,1 -1,1-1,1 Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura 55 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza • Vento 3 vento 90o com Cpi=0 , q=0.61kN/m 4,0 4,0 4,0 4,0 3,2 2,0 1,47 1,47 1,47 0,73 1,47 1,22kN/m 1,71kN/m -0,4-1,12 -0,5+0,7 Ação do VentoAção do Vento Exemplo cobertura 56 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza 15m 3 0 m 5 0 m DV 1 DV 2 Velocidade básica: V0 = 45m/s Fator topográfico: S1= 1,0 (terreno plano) Fator estatístico: S3 = 1,0 (alto fator de ocupação) Fator de rugosidade do terreno S2 =? Classe da edificação: Classe BCategoria do terreno: categoria II Dividir a estrutura cinco em trechos com altura de 10m Ação do VentoAção do Vento Exemplo Edifícios 57 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza 1 2 3 5 4 10m 20m 30m 40m 50m trecho H (m) S2 0321k vsssv ==== (m/s) 2 kV613,0q ==== (N/m2) 1 10 0,98 44,1 1192 2 20 1,04 46,8 1342 3 30 1,08 48,6 1447 4 40 1,11 49,95 1529 5 50 1,13 50,85 1585 Fator de rugosidade do terreno S2 Pressão de obstrução Ação do VentoAção do Vento Exemplo Edifícios 58 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Coeficiente de arrasto baixa turbulência Vento direção 1 m50hm15m30 21 ============ ll 67,1 h 2 12 1 ======== ll l Vento direção 2 33,3 h 5,0 12 1 ======== ll l Ca =1,35 Ca =1,0 15m 3 0 mDV 1 DV 2 m50hm30m15 21 ============ ll Ação do VentoAção do Vento Exemplo Edifícios 59 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Força de arrasto Vento direção 1 a=15m b = 3 0 mDV 1 DV 2 eaa qACF ==== qbCq aa ==== trecho q (kN/m2) b(m) qa (k+/m) 1 1,19 48,2 2 1,34 54,27 3 1,45 58,73 4 1,53 61,97 5 1,59 30 64,40 Distribuição da ação do vento (k+/m) 64,40 61,97 58,73 54,27 48,2 Ca =1,35 Ação do VentoAção do Vento Exemplo Edifícios 60 Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza Força de arrasto Vento direção 2 a=15m b = 3 0 mDV 1 DV 2 eaa qACF ==== qaCq aa ==== Distribuição da ação do vento (k+/m) 23,85 22,95 21,75 20,10 17,85 trecho q (kN/m2) b(m) qa (k+/m) 1 1,19 17,85 2 1,34 20,10 3 1,45 21,75 4 1,53 22,95 5 1,59 15 23,85 Ca =1,0 Ação do VentoAção do Vento Exemplo Edifícios
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