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AÇÕES E SEGURANÇA NAS ESTRUTURAS 3. FORÇAS DEVIDAS AO VENTO EM EDIFICAÇÕES Rogério de Oliveira Rodrigues ➢ Revisado: 19/08/2019 Vento ➢Resulta do deslocamento de massas de ar, derivado dos efeitos das diferenças de pressão atmosférica entre duas regiões distintas; ➢Essas diferenças de pressão têm uma origem térmica, estando diretamente relacionadas à radiação solar e aos processos de aquecimento das massas de ar. Vento Vento Efeito do Vento ➢Tacoma Narrows Bridge foi uma ponte localizada sobre o Estreito de Tacoma, Washington, Estados Unidos; ➢Em 7 de Novembro de 1940, a ponte pênsil de 1600 metros caiu quatro meses após a sua inauguração. Efeito do Vento ➢Causas: ➢Ventos com velocidade de 70 km/h fizeram a estrutura vibrar com frequência de 36 ciclos por minuto, próxima a uma das frequências naturais da estrutura. ➢Ponte com falta de rigidez longitudinal, transversal e torcional; Efeito do Vento ➢Solução: Aumentar a rigidez do tabuleiro da Ponte. Efeito do Vento ➢Millennium Palace é o edifício mais alto do Brasil, com 177 metros de altura e 46 andares; Efeito do Vento ➢Localizado na cidade de Balneário Camboriú, em Santa Catarina, foi inaugurado em 9 de agosto de 2014. Característica do Vento ➢ Caráter Aleatório ➢ Duração ➢ Direção ➢ Intensidade Aspectos do Vento em Edificações ➢Aerodinâmico ➢ Meteorológico ➢ Forma do Obstáculo ➢ Velocidade do Vento ➢ Fonte: Notas de aula do Prof. Dr. Renato Bertolino Júnior Meteorológico ➢ Fonte: Notas de aula do Prof. Dr. Renato Bertolino Júnior ➢ Fonte: Notas de aula do Prof. Dr. Renato Bertolino Júnior ➢ Fonte: Notas de aula do Prof. Dr. Renato Bertolino Júnior Aerodinâmico ➢ Fonte: Notas de aula do Prof. Dr. Renato Bertolino Júnior Aerodinâmico ➢ Fonte: Notas de aula do Prof. Dr. Renato Bertolino Júnior Aerodinâmico ➢Túnel de vento: permite medir a distribuição de pressões externas e internas na edificação, forças e momentos nas fundações, frequências de ressonância, amplitude de vibração da estrutura, entre outros efeitos. Situações não consideradas pela NBR 6123 Túnel de Vento Túnel de Vento Túnel de Vento Túnel de Vento Situações consideradas pela NBR 6123 ➢Ação na Estrutura ➢ Perpendicular à superfície da Estrutura ➢ Força Estática ➢Ação Estática ➢Ação Dinâmica ➢ Velocidade Vk ➢ Pressão Dinâmica ou Pressão de Obstrução (q) Ação do Vento 3.1. Velocidade Característica do Vento ➢ Figura 1 ➢ m/s ➢ Fonte: Notas de aula do Prof. Dr. Renato Bertolino Júnior ➢Interpolação linear entre dois pontos: a xz ba xy − = + − ( ) ba xya xz + − += . ➢ Dados x, y, a e b; ➢ Determinar z. z y a b x ➢Interpolação linear entre dois pontos: PPPP 1213 − − = − − xzxy ( )( ) PP .PP 13 12 − −− += xy xz ➢ Dados x, y, P1, P2 e P3; ➢ Determinar z. z y P1 x 0 P2 P3 ➢ Dimensões da edificação ➢ Rugosidade do terreno ➢Altura sobre o terreno ➢ Charneca ➢ Sebe ➢ Fonte: Notas de aula do Prof. Dr. Renato Bertolino Júnior ➢ Fonte: Notas de aula do Prof. Dr. Renato Bertolino Júnior Exemplo 1 ➢ Dados iniciais ➢ Edifício Industrial - Planta 60,0 m 15,0 m 15,0 m ➢ Dados iniciais ➢ Edifício Industrial - Corte 30,0 m 4,0 m 11,0 m ➢ Dados iniciais ➢ Cidade: São Carlos - SP ➢ Terreno: Plano ➢ Localização na Cidade: Área industrial plena, com alto fator de ocupação ➢ Solução ➢ Velocidade Básica: São Carlos - SP ➢ Fator S1: Terreno Plano ➢ V0 = 40 m/s ➢ Fator S3: Edifício Industrial, com alto fator de ocupação ➢ S1 = 1,0 ➢ S3 = 1,0 ➢ Solução H = 15 m ➢ Classe B ➢ Categoria IV ➢ Z = 15 ➢ S2 = 0,88 30,0 m ➢ Direção do Vento = 0º ➢ Fator S2 ➢ Solução ➢ V0 = 40 m/s ➢ S1 = 1,0 ➢ S2 = 0,88 ➢ S3 = 1,0 ➢ Vk = 35,2 m/s ➢ Direção do Vento = 0º ➢ Vk 60,0 m ➢ Solução H = 15 m ➢ Classe C ➢ Categoria IV ➢ Z = 15 ➢ S2 = 0,84➢ Direção do Vento = 90º ➢ Fator S2 ➢ Solução ➢ V0 = 40 m/s ➢ S1 = 1,0 ➢ S2 = 0,84 ➢ S3 = 1,0 ➢ Vk = 33,6 m/s ➢ Direção do Vento = 90º ➢ Vk Exemplo 2 ➢ Dados iniciais ➢ Edifício Residencial - Planta 25,0 m 25,0 m ➢ Dados iniciais ➢ Edifício Residencial - Corte 25,0 m 50,0 m ➢ Dados iniciais ➢ Cidade: Americana - SP ➢ Terreno: Plano ➢ Localização na Cidade: Centro da cidade, com alto fator de ocupação ➢ Solução ➢ Velocidade Básica: Americana - SP ➢ Fator S1: Terreno Plano ➢ V0 = 45 m/s ➢ Fator S3: Edifício Residencial, com alto fator de ocupação ➢ S1 = 1,0 ➢ S3 = 1,0 ➢ Solução ➢ Direção do Vento = 0º 25,0 m 25,0 m ➢ Direção do Vento = 90º ➢ Portanto são iguais ➢ Fator S2 H = 50 m 25,0 m 50,0 m ➢ Solução ➢ Classe B ➢ Categoria IV ➢ Fator S2 25,0 m 10,0 m ➢ Solução 10,0 m 10,0 m 10,0 m 10,0 m ➢ S2 = 0,83 ➢ S2 = 0,91 ➢ S2 = 0,96 ➢ S2 = 1,02 ➢ S2 = 0,99 1 2 3 4 5 ➢ Fator S2 0 ➢ Solução Nível Z (m) S1 S2 S3 Vk (m/s) 4-5 50 1,0 1,02 1,0 45,90 3-4 40 1,0 0,99 1,0 44,55 2-3 30 1,0 0,96 1,0 43,20 1-2 20 1,0 0,91 1,0 40,95 0-1 10 1,0 0,83 1,0 37,35 c/ V0 = 45 m/s ➢ Vk Obrigado!
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