4.NP2 - Efeito do vento em edificações

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Sistemas Estruturais - Concreto
Universidade Paulista
Prof. Jefferson Rosa
Aula 06
Efeito do vento em edificações
NBR 6123/88 – Forças devidas ao vento em edificações e Apostila Prof. 
Zacarias
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Objetivos
❑ Conceituar vento e seus efeitos em edificações,
❑ Apresentar conceitos básicos da NBR 6123 e
❑ Calcular pressão dinâmica do vento.
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Vento
• Fenômeno meteorológico gerado pelo movimento das
massas de ar na atmosfera. Diferença de pressão
gerada na atmosfera, influenciada pela mudança de
temperatura e vapor d’água.
•Movimento de rotação, translação, fatores externos
(umidade, evapotranspiração, etc).
•Obstáculos.
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Vento
• Efeitos na direção vertical e efeitos na direção
horizontal.
• Edificações estão sujeitas a cargas horizontais
provocadas pelo vento sendo que as edificações altas
e esbeltas tendem a sofrer mais com esse tipo de
esforço.
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Vento
• Os efeitos do vento nas
edificações são a
combinação de pressão
positiva, pressão negativa ou
sucção e esforços de fricção.
• Pressão positiva
• Pressão negativa
• Fricção
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NBR 6123
• As considerações para
determinação das forças
devidas ao vento são regidas e
calculadas de acordo com a
NBR 6123/1988.
• Muitos casos não são
considerados dentro da NBR
6123.
• Quando a edificação, seja por
suas dimensões e ou forma,
provoque perturbações
importantes no escoamento
ou por obstáculos na sua
vizinhança, deve-se recorrer a
ensaios em túnel de vento,
onde possam ser simuladas as
características do vento
natural.
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Túnel de vento
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Conceitos
• É importante definir alguns dos aspectos que regem as forças
devidas ao vento, antes de passar a seu cálculo.
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Região onde o vento sopra
(em relação à edificação)
Região oposta de onde o 
vento sopra
Conceitos
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Pressão efetiva acima da
pressão atmosférica de
referência (sinal positivo)
Pressão efetiva abaixo da
pressão atmosférica de
referência (sinal negativo)
• O vento sempre atua perpendicularmente a superfície que
obstrui sua passagem.
Conceitos
• Um valor positivo para F indica que esta força atua para o
interior, e um valor negativo indica que esta força atua para o
exterior da edificação.
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Cálculo
• Os cálculos são determinados a partir de velocidades básicas
determinadas experimentalmente em torres de medição de
ventos, e de acordo com a NBR 6123 a 10 metros de altura,
em campo aberto e plano.
• A velocidade básica do vento é uma rajada de três segundos
de duração, que ultrapassa em média esse valor uma vez em
50 anos, e se define por 𝑉0.
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Cálculo
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• Isopletas
Cálculo
• Essas velocidades foram processadas estatisticamente, com
base nos valores de velocidades máximas anuais medidas em
cerca de 49 cidades brasileiras.
• Desprezadas velocidades inferiores a 30 m/s.
• Consideração: vento atua em qualquer sentido e na direção
horizontal.
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Cálculo
• A velocidade básica do vento 𝑉0 é multiplicada pelos fatores
𝑆1, 𝑆2 e 𝑆3 para ser obtida a velocidade característica do
vento.
𝑉𝑘 = 𝑉𝑜 ∙ 𝑆1 ∙ 𝑆2 ∙ 𝑆3 ( Τ𝑚 𝑠)
Onde:
𝑆1= fator topográfico
𝑆2= fator de rugosidade e dimensões da edificação
𝑆3= fator estatístico
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Fator Topográfico S1
Terreno plano ou fracamente
acidentado
𝑆1 = 1,0
Taludes e morros
𝜃 ≤ 3°; 𝑆1 = 1,0
6° ≤ 𝜃 ≤ 17°; 𝑆1(𝑧) = 1,0 + 2,5 −
𝑧
𝑑
𝑡𝑔(𝜃 − 3°) ≥ 1
𝜃 ≥ 45°; 𝑆1 𝑧 = 1,0 + 2,5 −
𝑧
𝑑
0,31 ≥ 1
𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑝𝑜𝑙𝑎𝑟 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 3° < 𝜃 < 6° 𝑒 17° < 𝜃 < 45°
Vales profundos, protegidos de
vento em qualquer direção 𝑆1 = 0,9
Onde z é a altura total da
edificação (até a
cumeeira).
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Categorias de Rugosidade do Terreno
Categoria I Mar calmo, lagos e rios, pântanos sem vegetação
Categoria II Zonas costeiras planas, campos de aviação, pradarias, fazendas sem muros
Categoria III Casas de campo, fazendas com muros, subúrbios, com altura média dos
obstáculos de 3,0m
Categoria IV Cidades pequenas, subúrbios densamente construídos, áreas industriais
desenvolvidas, com altura média dos obstáculos de 10,0m
Categoria V Florestas com árvores altas, centros de grandes cidades, complexos
industriais bem desenvolvidos com altura média igual ou superior a 25,0m
Classe da Edificação
Classe A Todas as unidades de vedação, seus elementos de fixação e peças
individuais de estruturas sem vedação. Toda edificação na qual a maior
dimensão horizontal ou vertical não exceda 20 m.
Classe B Toda edificação ou parte de edificação para a qual a maior dimensão
horizontal ou vertical esteja entre 20 m e 50 m.
Classe C Toda edificação ou parte de edificação para a qual a maior dimensão
horizontal ou vertical exceda 50 m.
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Categoria Parâmetros
Classes
A B 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
𝑆2 é determinado definindo uma categoria (rugosidade do terreno) e uma
classe de acordo com as dimensões da edificação.
𝑆2 = 𝑏 ∙ 𝐹𝑟
𝑧
10
𝑝
Onde z é a altura total da
edificação (até a
cumeeira).
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Fator Estatístico – S3
Grupo 1 Edificações 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.)
𝑆3 = 1,10
Grupo 2 Edificações para hotéis e residências. Edificações para comércio e
indústria com alto fator de ocupação
𝑆3 = 1,00
Grupo 3 Edificações e instalações industriais com baixo fator de ocupação
(depósitos, silos, construções rurais, etc.)
𝑆3 = 0,95
Grupo 4 Vedações (telhas, vidros, painéis de vedação, etc.) 𝑆3 = 0,88
Grupo 5 Edificações temporárias. Estruturas dos grupos 1 a 3 durante a
construção
𝑆3 = 0,83
Cálculo
• A Pressão dinâmica (ou de obstrução) do vento, em
condições normais de pressão (1 atm = 101320 MPa) e
temperatura de 15° é dada por
𝑞 = 0,613 𝑉𝑘
2 ( Τ𝑁 𝑚²)
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Exemplo
• Determinar a velocidade característica e pressão dinâmica de
um galpão na região metropolitana de São Paulo. Dados:
• Terreno plano
• Depósito com baixo fator de ocupação
• Determinar aos 3m e no topo.
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