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sábado, 27 de fevereiro de 2016

Exemplo de Cálculo Ação do Vento Segundo NBR 6123

A posição geográfica da estrutura do exemplo será no Estado do Rio Grande do Sul, na cidade de Santa Cruz do Sul. A cidade citada fica na Região IV que conforme a figura abaixo a velocidade básica (Vo) é de 45 m/s. 
Obtida a velocidade básica do vento (Vo) temos que corrigir esta para cada situação em estudo. Para tanto a NBR 6123:1988 utiliza três fatores multiplicativos S1, S2 e S3 para a velocidade do vento, fixando-se com isto a velocidade característica Vk da edificação ou parte dela. Assim:
Vk = S1 . S2 . S3 . Vo
Onde:
S1: fator topográfico;
S2: fator de rugosidade do terreno;
S3: fator estatístico.
            Não será abordado a teoria sobre os fatores, apenas será apresentado os valores e justificado o porquê.

Fator topográfico – S1

O terreno utilizado para realizar o projeto arquitetônico fica em área fracamente acidentado, portanto o valor adotado será de S1 = 1,0.

Fator de rugosidade do terreno – S2

A localização do terreno se enquadra na Categoria IV, pois há terrenos cobertos por obstáculos numerosos e pouco espaçados, em zona urbanizada.
Quanto à classe das dimensões da edificação é a Classe B, pois a mesma é para edificações para a qual a maior dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal esteja entre 20 m e 50m.
Sendo que:      

Onde:
b: parâmetro meteorológico;
Fr: fator de raja, sempre correspondente à categoria II;
z: altura acima do nível geral do terreno;
p: parâmetro meteorológico.
Segundo Tabela 1 da NBR 6123:1988, obtemos:
p = 0,125
b = 0,850
Fr = 0,980
Então obtemos os seguintes valores:

Fator estatístico – S3

O fator S3 adotado é relativo ao grupo 1 da Tabela 3, da NBR 6123:1988, pois é uma edificação residencial, portanto S3 = 1,00.

Pressão dinâmica do Vento

Obtida a velocidade característica do vento (Vk), podemos calcular a pressão dinâmica do vento (q). Sendo que:
q = 0,613 . Vk²

Obtemos então os valores da Tabela 2, abaixo.

Forças de arrasto devidas ao vento – Fa

A edificação proposta possui formato retangular, sendo que podemos calcular a área efetiva (Ae), com a seguinte expressão:
Ae = L . ha
A figura abaixo ilustra como obter o valor de ha, que é a distância de piso a piso. 


            Sendo nossa edificação conforme vista em planta na figura abaixo:

Utilizando o Ábaco da Figura 4 da NBR 6123:1988 obtemos os seguintes valores do coeficiente de arrasto (Ca):


Com os valores obtidos até então, podemos aplicar e encontrar as forças devidas ao vento na edificação, ou força de arrasto, com a seguinte expressão:
Fa = Ca . q . Ae
As tabelas e os gráficos nas páginas a seguir, apresentam os resultados obtidos.

Obtemos o seguinte gráfico através dos resultados das ações a 0º (Gráfico 1):


Obtemos o seguinte gráfico através dos resultados das ações a 90º (Gráfico 2):

9 comentários :

  1. Woooool top esse artigo, de fácil entendimento.

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  2. Esse "ha" na tabela, e o pé direito de cada pavimento?

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  3. Muito bom....parabéns pelo artigo...

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  4. Ótima explicação.
    Deixo apena uma crítica:
    A "tabela 3- valores obtidos de Ca" está com os valores errados, deve ter sido de outro exemplo feito.

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    Respostas
    1. Obrigado,
      Bem observado, realmente estão errados, irei corrigir assim que possível, obrigado novamente.

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  5. Publicação corrigida, Tabela 4 estava com números errados para o valores de Ca, graças ao leitor Mateus que informou o ocorrido. É sempre bom feedback dos leitores, inclusive informando erros, pois escrevo ou edito geralmente na correria do dia-dia.

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Os comentários estão sujeitos à aprovação.