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AÇÕES DO VENTO EM EDIFICAÇÕES NBR- 6123:1988 Disciplina: Pontes II Prof. MSc. Igor Lima 2016/01 Determinação da pressão dinâmica Onde: Vo = velocidade básica S1 = fator topográfico S2 = fator de rugosidade e dimensões da edificação S3 = fator estatístico A Velocidade característica Vk : é a velocidade usada em projeto, sendo que são considerados os fatores topográficos (S1), influência da rugosidade(obstáculos no entorno da edificação) e dimensões da edificação (S2) e o fator de uso da edificação (que considera a vida útil e o tipo de uso). A velocidade característica pode ser expressa como: Vk = Vo . S1 . S2 . S3 Figura 1 – Mapa de isopletas de vento, Velocidade Básica VENTO – FATOR S1 Os valor do fator S1 pode tomar os seguintes valores: a) Terreno plano ou quase plano : S1 = 1,0 b) Taludes e morros (veja-se NBR6123/1988) c) Vales protegidos : S1 = 0,9 Figura 2 – Angulação da direção do vento em taludes e morros VENTO – FATOR S2 Tabela 2 – definição de classes de edificação para determinação de S2 Tabela 1 –Definição de categorias para determinação do coeficiente S2 VENTO – FATOR S2 O cálculo de S2 é expresso por: Tabela 3 – Parâmetros meteorológicos (NBR6123) S2 = b.Fr(z/10)p onde z é a altura total da edificação(no caso, a cumeeira) e os parâmetros b, Fr e p são obtidos da Tab. 3.: VENTO – FATOR S3 O fator estatístico S3 é definido dependendo do uso da edificação, e normalmente especificando a vida útil da mesma para 50 anos. Os valores mínimos que podem ser adotados estão definidos na Tab. 4 Tabela 4 – valores mínimos para o coeficiente S3 VENTO – PRESSÃO DIN. q = 0,613Vk ² (N/m²) A pressão dinâmica ou de obstrução do vento, em condições normais de pressão (1 Atm = 101320MPa) e temperatura a 150, é dada pela expressão: VENTO A própria NBR6123 apresenta para edificações com paredes internas permeáveis, valores que podem ser adotados para o coeficiente de pressão interna: (a) duas faces opostas igualmente permeáveis; as outras duas impermeáveis: - Vento perpendicular a uma face permeável Cpi= +0,2 - Vento perpendicular a uma face impermeável Cpi= -0,3 (b) Quatro faces igualmente permeáveis Cpi = -0,3 ou 0, deve-se considerar o valor mais nocivo. (c) Quatro faces igualmente impermeáveis (estanques Cpi=-0,2 ou 0 Nenhuma das faces poderá ter índice de permeabilidade maior que 30%, para poder usar as considerações acima expostas. Tabela 5 – Coeficientes de pressão e forma, externos, para paredes de edificações de planta retangular VENTO - PAREDES b/3 ou a/4 (O MAIOR DOS 2, POREM <2h) 2h ou b/2 (O MENOR DOS 2) 90O 0O a b VENTO - PAREDES Notas: a) Para a/b entre 3/2 e 2, interpolar linearmente. a) Para vento a 0o, nas partes A3 e B3 o coeficiente de forma Ce tem os seguintes valores: Para a/b = 1 : o mesmo valor das partes A2 e B2 Para a/b => 2 : Ce= -0,2 Para 1 < a/b < 2 : interpolar linearmente. b) Para cada uma das duas incidências do vento ( 0o e 90o) o coeficiente de pressão médio externo, Cpe médio, é aplicado à parte de barlavento das paredes paralelas ao vento, em uma distância igual a 0,2B ou H, considerando-se o menor destes dois valores. Tabela 6 – Coeficientes de pressão e forma, externos, para telhados com duas águas, simétricos, em edificações de planta retangular VENTO - TELHADOS Notas: a) O coeficiente de forma Ce na face inferior do beiral é igual ao da parede correspondente. b) Nas zonas em torno de partes de edificações salientes (chaminés, reservatórios, etc.) ao telhado deve ser considerado um coeficiente de forma de Ce = 1,2, até uma distância igual a metade da dimensão da diagonal da saliência vista em planta. c) Na cobertura de lanternins, Cpe médio = -2.0 d) Para vento a 0o, nas partes I e J o coeficiente de forma Ce tem os seguintes valores: a/b = 1 : mesmo valor das partes F e H; a/b => 2 : Ce = -0.2. Interpolar linearmente para valores intermediários de a/b. • Exemplo A Determinar a pressão dinâmica do vento para o galpão mostrado abaixo. O galpão localiza-se em Florianópolis - SC, terreno plano, subúrbio com baixo fator de ocupação e é usado como depósito. O tapamento e cobertura é em chapa zincada nas quatro paredes. EXERCÍCIOS θ= 10° - Considerar: Vento frontal (V1) e lateral (V2). 60m 20m • Exemplo B Determinar a pressão dinâmica do vento para o galpão mostrado abaixo. O galpão localiza-se na Barrafunda – São Paulo – SP (V0=45m/s), em um vale protegido, com baixo fator de ocupação e é usado como depósito. EXERCÍCIOS θ= 10° - Considerar: Vento frontal (V1). 5m 40m 15o 15o • Exemplo C Determinar a ação do vento atuante no pórtico 2 do galpão industrial (depósito) mostrado abaixo. O galpão localiza-se em um subúrbio densamente povoado, terreno fracamente acidentado, com Vo=30m/s. Considerar apenas a direção indicada para o vento e que todas as fachadas são igualmente permeáveis. (Considerar a altura de vento a cada 5m) EXERCÍCIOS Considerar: Vento frontal (V1). 14m 60m 10m 12 4m 4m8m 8m 1 2 3 4 5 Vento -0,9-0,9 -0,8 -0,8 -0,3 0,0 CPi CPe • Exemplo D Determinar os cargas de vento para o galpão mostrado abaixo. O galpão localiza-se em uma fazenda com muros, terreno plano, e é usado como depósito (Baixa densidade de pessoas). O tapamento e cobertura é em chapa zincada nas quatro paredes (Quatro faces impermeáveis) e a distância entre os pórticos é de 5m. (V0=40m/s) EXERCÍCIOS θ= 20° - Considerar: Vento frontal (V1) e lateral (V2). 10m 15m 20° 60m • Exemplo E Determinar a ação do vento atuante no pórtico 2 do galpão industrial mostrado abaixo. O galpão localiza-se em um suburbio densamente povoado, terreno fracamente acidentado, com Vo=40m/s. Considerar apenas a direção indicada para o vento e que todas as fachadas são igualmente permeáveis. EXERCÍCIOS Considerar: Vento frontal (V1). 10m 45m 30m 15º 6m .....8m 8m 1 2 3 4 ... Vento • Exemplo F Determinar os coeficientes de pressão de vento para um galpão (depósito) provisório mostrado abaixo. O galpão localiza-se no centro de uma grande cidade e terreno plano. O tapamento e cobertura é em chapa zincada nas quatro paredes (Quatro faces impermeáveis) e a distância entre os pórticos é de 5m. (V0=35m/s) EXERCÍCIOS θ= 30° - Considerar: Vento frontal (V1) 10m 15m 30° 55m EXERCÍCIOS • Exemplo H Determinar os coeficientes de pressão de vento para um galpão para eventos de um hotel mostrado abaixo. O galpão localiza-se em um subúrbio com baixa concentração de edifícios e terreno plano. As Quatro faces igualmente permeáveis) e a distância entre os pórticos é de 5m. (V0=30m/s) EXERCÍCIOS θ= 10° - Considerar: Vento frontal (V1) e Lateral (V2) 19m 22m 10° 60m • Exemplo I Determinar os coeficientes de pressão de vento para um galpão (Depósito) mostrado abaixo. O galpão localiza-se em um subúrbio com alta concentração de edifícios e terreno plano. As Quatro faces igualmente impermeáveis) e a distância entre os pórticos é de 5m. (V0=40m/s) EXERCÍCIOS θ= 15° - Considerar: Vento frontal (V1) e Lateral (V2) 15m 40m 15° 60m • Exemplo J Determinar as cargas de vento para o hospital mostrado abaixo. O Hospital localiza-se em uma ilha e terreno plano. O tapamento e a cobertura são feitos em chapa zincada nas quatro paredes (quatro faces impermeáveis) e a distância entre os pórticos é de 6m. (V0=50m/s) EXERCÍCIOS θ= 22° - Considerar: Vento frontal (V1) e lateral (V2). 5m 30m 22° 30m • Exemplo K Determinar a ação do vento atuante no pórtico 2 do galpão industrial mostrado abaixo. O galpão localiza-se em uma fazenda com muros, Vale protegido, com Vo=40m/s. Considerar apenas a direção indicada para o vento e que todas as fachadas são igualmente impermeáveis. (Calcular a altura de vento a cada 10m) EXERCÍCIOS Considerar: Vento frontal (V1). 20m (50+D)m 30m (C)º (A)m .....(B)m 8m 1 2 3 4 ... Vento I H G F E D C B A Bibliografia ABNT NBR 6123, Ações do Ventoem Edificações, ABNT, Rio de Janeiro, 1988; ABNT NBR 8800, Projeto e Execução de Estruturas de Aço de Edifícios, ABNT, Rio de Janeiro, 2008;