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Ação do vento nas edificações – Aula 02 Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Disciplina: Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Prof: Fabricio da Cruz Tomo Referência: Notas de do Prof. Dr. Carlos Humberto Martins Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Ação estática do vento Hipótese: •Ar considerado um fluído incompressível; •Válido o Teorema de conservação de massa (A1.V1 = A2.V2); •Válido o Teorema de Bernoulli Velocidade (m/s) -> Carregamento (N/m²) Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Ação estática do vento 0,625 Vk² = Q (N/m²) Onde V é dado em m/s A pressão dinâmica ou de obstrução do vento é dado por: Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Ação estática do vento Ainda sobre a determinação da força estática, sabe-se que a força devido ao vento depende de outros fatores além da velocidade básica do vento. Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Ação estática do vento •Diferença de pressão nas faces opostas Coeficiente de Pressão Cp •Forma da edificação Coeficiente de forma Ce Coeficiente de Pressão Externa Cpe Coeficiente de Pressão Interna Cpi Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Ação estática do vento A partir de diversos ensaios realizados em túnel de vento, a NBR 6123 fornece em Tabelas os valores recomedados de Cpe e Ce para vários tipos de edificações. Aqui está apresentados: Paredes Telhado tipo duas águas Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Valores de Cpe e Ce para paredes em edificações de planta retangular Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Valores de Cpe e Ce para paredes em edificações de planta retangular Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Considerações sobre a Tabela de valores de Cpe e Ce para paredes em edificações de planta retangular Nota 1 – Para relação a/b entre 3/2 e 2, interpolar linearmente Nota 2 – Para vento a 0º, nas partes A3 e B3, o coeficiente de forma Ce tem os seguintes valores: a) a/b = 1, Ce igual aos das partes A2 e B2 b) a/b ≥ 2, Ce = -0,2 c) 1 < a/b < 2, interpolar linearmente Nota 3 – Para cada uma das duas direções de incidência do vento (0º ou 90º ), o coeficiente de pressão médio externo, Cpemédio, é aplicado à parte de barlavento das paredes paralelas ao vento, em uma distância igual a 0,2b ou h, adotando-se o menor desses valores. Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Valores de Cpe e Ce para telhados tipo duas águas simétrico pertencentes a edificações de planta retangular Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Valores de Cpe e Ce para telhados tipo duas águas simétricos pertencentes a edificações de planta retangular Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Considerações sobre a Tabela de valores de Cpe e Ce para telhados tipo duas águas simétricos pertencentes a edificações de planta retangular Nota 1 – O coeficiente de forma Ce na face inferior do beiral é igual ao da parede correspondente. Nota 2 – Nas zonas em torno de partes salientes ao telhado, considerar Ce igual a -1,2, até uma distância igual a metade de sua dimensão diagonal a) a/b = 1, Ce igual aos das partes F e H b) a/b ≥ 2, Ce = -0,2 c) 1 < a/b < 2, interpolar linearmente Nota 3 – Para vento a 0º, nas partes I e J, o coeficiente de forma Ce tem os seguintes valores: Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações A NORMA NBR 6123/88 ainda fornece valores da telhados tipo uma água, para telhados múltiplos simétricos e telhados múltiplos assimétricos. Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Coeficiente de pressão interna - Cpi Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Coeficiente de pressão interna - Cpi Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Coeficiente de pressão interna - Cpi Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Coeficiente de pressão interna - Cpi Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Coeficiente de pressão interna - Cpi Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Força resultante Definidos os coeficientes Cpe e Cpi, deve-se determinar a força resultante a partir do velor de Cp = Cpe – Cpi. F = (Cpe – Cpi ) . q . A -> F = Cp . q . A Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Exercício 01 Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício 01 Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Força de arrasto (Fa) Fa = Ca . q . a Onde Ca é o coeficiente de arrasto determinado a partir de gráficos. A NBR 6123 divide o coeficiente de arrasto em 2 casos gerais •Vento não turbulento ou em zona de baixa turbulência •Vento em zona de alta turbulência Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Força de arrasto (Fa) Coeficiente de arrasto para edificações em zona de baixa turbulencia Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificaçõesForça de arrasto (Fa) Coeficiente de arrasto para edificações em zona de alta turbulencia Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Exercício 02: Para a edificação habitacional apresentada abaixo, dividir em níveis de 10 metros de altura e determinar a pressão do vento em cada nível e força de arrasto total. Considerar velocidade básica do vento igual a 45 m/s, terreno plano e em zona costeira e vento não turbulento. Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício 02 Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício 02 Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício 02 Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício 02 3) Coeficiente de arrasto (Ca) Identificando as direções do vento Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício 02 Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício 02 Estruturas Metálicas, de Madeira e Especiais Assunto: Ação do ventos nas edificações Resolução do exercício 02
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