Aula Vento Desaprumo Sismos Aulas 17 20

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AÇÕES HORIZONTAIS EM EDIFÍCIOS 
Prof. Almir Barros da S. Santos Neto 
Ações do vento 
Desaprumo do edifício 
Ações sísmicas 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA (UFSM) 
Departamento de Estruturas e Construção Civil 
ECC 1008 – Estruturas de Concreto 
AÇÕES DO VENTO NAS EDIFICAÇÕES 
FORÇAS APLICADAS PELAS AÇÕES DO VENTO 
Direção, sentido e velocidade 
Fatores que influenciam a velocidade do vento 
Local da edificação 
Tipo de terreno 
Geometria e altura da edificação 
Tipo de ocupação 
(Situação geográfica) 
(Rugosidade, presença de obstáculos) 
(Velocidade; aerodinâmica) 
(Segurança após tempestades) 
Correção com 3 coeficientes 
3210 ... SSSVVk 
1S
KV
2S
Velocidade característica em m/s (utilizada em projeto) 
3S
Fator topográfico 
Fator de rugosidade do terreno e de dimensões da 
edificação 
Fator estatístico 
0V
Velocidade básica do vento (ver isopletas) 
 20625,0 kVq  )/( 2mkgfPressão de obstrução do vento 
Como se “medem” as velocidades de vento? 
Equipamentos e procedimentos normalizados 
Anemômetros em terrenos planos sem obstrução 
posicionados a 10 m de altura 
Informações de várias estações metereológicas 
(a maioria em aeroportos) 
Velocidade básica V0 
Definição da velocidade básica V0 
 Período de retorno de 50 anos; 
(vida útil em geral da maioria das edificações) 
 
 Probabilidade de 63% de ser excedida, pelo menos uma 
vez, em 50 anos; 
 
 Altura de 10m; 
 
 Terreno plano, em campo aberto e sem obstruções. 
Isopletas da Velocidade básica V0 
Tratamento estatístico 
Isopletas 
velocidade básica V0 
Fator topográfico S1 
VALES PROTEGIDOS POR VENTO EM TODAS AS DIREÇÕES: S1=0,9
TERRENOS PLANOS COM POUCAS ONDULAÇÕES: S1=1,0
A
(S1=1,0)
d
B
(S1=f(z))
C
(S1=1,0)
 4d
z
3 0,11 S  176 
  0,13tan5,20,11 





 
d
z
S
45
0,131,0.5,20,11 






d
z
S
Para edificações localizadas no ponto B 
Interpolar linearmente para 
 63   4517 
Fator S2 
Categorias Rugosidade do terreno 
Dimensões e altura da edificação Classes 
p
R
z
FbS 






10
..2
z = altura em metros 
velocidade
z (altura)
edifício
p,b e FR Dependem da Classe e Categoria 
Categoria Parâmetro Classe A Classe B Classe C 
I b 
p 
1,10 
0,06 
1,11 
0,065 
1,12 
0,07 
II b 
FR 
p 
1,00 
1,00 
0,085 
1,00 
0,98 
0,09 
1,00 
0,95 
0,10 
III b 
p 
0,94 
0,10 
0,94 
0,105 
0,93 
0,115 
IV b 
p 
0,86 
0,12 
0,85 
0,125 
0,84 
0,135 
V b 
p 
0,74 
0,15 
0,73 
0,16 
0,71 
0,175 
Parâmetros metereológicos p, b e FR 
Categoria Descrição Exemplos 
I Superfícies lisas de grandes dimensões, com mais de 5 km 
de extensão, medida na direção e sentido do vento 
incidente. 
mar calmo; lagos e rios; pântanos sem 
vegetação. 
II Terrenos abertos em nível ou aproximadamente em nível, 
com poucos obstáculos isolados, tais como árvores e 
edificações baixas. A cota média do topo dos obstáculos é 
considerada inferior ou igual a 1,0 m. 
zonas costeiras planas; pântanos com 
vegetação rala; campos de aviação; 
pradarias e charnecas; fazendas sem 
sebes ou muros 
III Terrenos planos ou ondulados com obstáculos, tais como 
sebes ou muros, poucos quebra-ventos de árvores, 
edificações baixas e esparsas. A cota média do topo dos 
obstáculos é considerada igual a 3,0 m. 
granjas e casas de campo, com exceção 
das partes com matos; fazendas com 
sebes e/ou muros; subúrbios a 
considerável distância do centro, com 
casas baixas e esparsas. 
IV Terrenos cobertos por obstáculos numerosos e pouco 
espaçados, em zona florestal, industrial ou urbanizada. A 
cota média do topo dos obstáculos é considerada igual a 
10 m. Esta categoria também inclui zonas com obstáculos 
maiores e que ainda não possam ser consideradas na 
categoria V. 
zonas de parques e bosques com muitas 
árvores; cidades pequenas e seus 
arredores; subúrbios densamente 
construídos de grandes cidades; áreas 
industriais plena ou parcialmente 
desenvolvidas. 
V Terrenos cobertos por obstáculos numerosos, grandes, 
altos e pouco espaçados. A cota média do topo dos 
obstáculos é considerada igual ou superior a 25 m. 
florestas com árvores altas de copas 
isoladas; centros de grandes cidades; 
complexos industriais bem desenvolvidos. 
Categorias de terreno - Fator S2 
Classes das edificações - Fator S2 
Classe Descrição 
A Todas as unidades de vedação, seus elementos de fixação e peças 
individuais de estruturas sem vedação. 
Toda edificação ou parte da edificação na qual a maior dimensões 
horizontal ou vertical da superfície frontal não exceda 20 metros. 
B Toda edificação ou parte da edificação para a qual a maior dimensão 
horizontal ou vertical da superfície frontal esteja entre 20 e 50 
metros. 
C Toda edificação ou parte da edificação para a qual a maior dimensão 
horizontal ou vertical da superfície frontal exceda 50 metros. 
Fator Estatístico S3 
Relacionado com a segurança após tempestade destrutiva 
Depende do tipo de ocupação da edificação 
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 
Valores mínimos sugeridos pela NBR 6123 
Força de arrasto 
É a componente da força global na direção do vento 
Interessante para o projeto estrutural de edifícios de 
múltiplos andares AqCF aa ..
Ca Coeficiente de arrasto (coeficiente aerodinâmico) 
q Pressão de obstrução na área analisada 
A Área analisada 
Coeficiente de arrasto 
Fornecido em ábacos pela NBR 6123 para edifícios com 
seção constante ou fracamente variável 
Em edifícios de planta retangular: 
Depende da relação entre as dimensões (planta e altura) 
Depende das condições de turbulência 
Vento não turbulento: ausência de obstruções (ou poucas) 
Vento turbulento: normalmente em grandes cidades 
(categorias IV e V) 
Em edifícios com geometria não abordada pela NBR 6123 
Ensaios em túnel de vento (modelos reduzidos) 
Vista geral do túnel de vento da UFRGS. 
Modelo reduzido do Brennand Plaza, no Recife, 
ensaiado no túnel de vento. Escala do modelo: 1/285. 
Modelo do Brennand Plaza em detalhe no túnel de vento. 
Coeficiente de arrasto 
Edificações com planta 
retangular 
Vento não turbulento 
(baixa turbulência) 
Condições mínimas para vento turbulento 
hmédia
edificações de vizinhança
VENTO edifício
analisado
H
dmin
Vento turbulento se: médiahH 2








80m até H para 3000m
70m até H para 2000m
55m até H para 1000m
40m até H para 500
min
m
d
Observações 
Vento não turbulento Ca maiores que vento turbulento 
Na falta de informações ou dúvida vento não turbulento 
(segurança) 
IMPERFEIÇÕES GEOMÉTRICAS GLOBAIS (DESAPRUMO) 
É possível construir um edifício exatamente no prumo? 
NBR 6118:2014 - Item 11.3.3.4 
Na verificaçãodo ELU das estruturas reticuladas, devem ser 
consideradas as imperfeições geométricas do eixo dos elementos 
estruturais da estrutura descarregada. Essas imperfeições podem ser 
divididas em dois grupos: imperfeições globais e imperfeições locais. 
2
/11
1
n
a


H100
1
1 
300
1
min1 
200
1
max1 
H: altura da edificação, em metros. 
Imperfeições Globais 
Na análise global dessas estruturas, sejam elas contraventadas ou não, 
deve ser considerado um desaprumo dos elementos verticais. 
eq,iF
a
ii
W i
Ação equivalente de desaprumo 
iaieq WF ,
iandar no total verticalargacWi 
kki QGW 
eq,iFih,iF i
ih hi
VENTO DESAPRUMO
  ihiBASETOT hFM ,   iieqBASETOT hFM ,,
comparar 
Recai em um dos 3 casos possíveis segundo a NBR 6118:2014 
(vide item 11.3.3.4.1) 
eq,iFih,iF i
ih hi
VENTO DESAPRUMO
  ihiBASETOT hFM ,   iieqBASETOT hFM ,,
a) Quando 30% da ação do vento for maior que a ação do desaprumo, 
considera-se somente a ação do vento. 
Vento Desaprumo 
b) Quando a ação do vento for inferior a 30% da ação do desaprumo, 
considera-se somente o desaprumo respeitando a consideração de θ1mín. 
c) Nos demais casos, combina-se a ação do vento e desaprumo, sem 
necessidade da consideração do θ1mín. Nessa combinação, admite-se 
considerar ambas as ações atuando na mesma direção e sentido como 
equivalentes a uma ação do vento, portanto como carga variável, artificialmente 
amplificada para cobrir a superposição. 
AÇÕES SÍSMICAS 
Existem sismos (terremotos) no Brasil ? 
> 6,5 
> 5,5 – 6,4 
> 4,5 – 5,4 
> 3,5 – 4,4 
Magnitude (Escala Ritcher) 
Fonte: Observatório Sismológico da 
Universidade de Brasília - 2002 
Sismicidade brasileira pequena em relação à região Andina 
Dados sismológicos Efeitos sísmicos nas estruturas não 
podem ser ignorados 
Normalização brasileira 
Zonas Sísmicas 
5 zonas 
Aceleração horizontal 
característica 
Zona 0 
Pode-se desprezar efeitos 
Demais zonas 
Considerar sismos 
Método das forças horizontais equivalentes 
REFERÊNCIAS 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de 
concreto – Procedimento. Rio de Janeiro, 2014. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15421: Projeto de estruturas 
resistentes a sismos – Procedimento. Rio de Janeiro, 2006. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6123: Forças devidas ao vento em 
edificações, Rio de Janeiro, 1988. 
LOREDO-SOUZA, A.M.; FRANÇA, R.L.S.; NUÑEZ, G.J.Z.; BLESSMANN, J. Ação do vento sobre 
um edifício alto de concreto armado. In: XXX Jornadas Sul-Americanas de Engenharia Estrutural, 
Brasília, DF, 2002, Anais... Universidade de Brasília, 2002.