ações dinâmicas produzidas pelo vento no projeto de
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AÇÕES DINÂMICAS PRODUZIDAS PELO VENTO NO PROJETO DE ESTRUTURAS DE AÇO Diogo Cappellesso dos Santos Grid Engenahria, Curso de Eng. Civil UPF Zacarias Martin Chamberlain Pravia D.Sc. PPGEng - UPF INTRODUÇÃO • Os procedimentos para determinação do efeito dinâmico devido a ação do vento da ABNT NBR 6123 e da ASCE 7:10 são discutidos e aplicados a dois exemplos de edificação esbelta, de maneira a avaliar as considerações necessárias ao projeto. O VENTO E AS EDIFICAÇÕES • As pressões dinâmicas definidas nas regulamentações, são na verdade tensões normais por unidade de área originadas por um dado escoamento. (BLESSMANN, 1990). DESCRIÇÃO DAS ESTRUTURAS Edifício de processos: adaptação de uma usina de beneficiamento de cana de açúcar Torre metálica: reprodução de estrutura para suporte de equipamentos leves ANÁLISE E DIMENSIONAMENTO Edifício de processos: Modo de vibração 01: Período fundamental superior a um segundo Torre metálica: Modo de vibração 01: Período fundamental superior a um segundo. MÉTODO DAS FORÇAS ESTÁTICAS NBR 6123:1988 ASCE 7-10 Velocidade Básica do vento, Vo (Isopletas) Velocidade básica do vento, V (Isopletas) Fator topográfico, S1 Fator de direcionalidade do vento, Kd Fator combinado S2 Rugosidade superficial Fator estatístico S3 Categoria de exposição Velocidade característica Fator topográfico, Kzt Pressão dinâmica Coeficiente de pressão e exposição de velocidade Pressão de velocidade MÉTODO DAS FORÇAS ESTÁTICAS NBR 6123:1988 ASCE 7-10 Vk = Vo * S1 * S2 * S3 q = 0,613 * Vk² qz = 0,613 * Kz * Kzt * Kd * V² MÉTODO DAS FORÇAS ESTÁTICAS EDIFÍCIO DE PROCESSOS NBR 6123:1988 Velocidade Básica do Vento Rugosidade do Terreno Classe da edificação Fator Topográfico S1 Fator Combinado S2 Fator Estatístico S3 Velocidade Característica Vk Pressão Estática q (N/m²) 45m/s Cat. II B 1,0 1,05 1,0 47,25m/s 1368 ASCE 7-10 Risk Category Basic Wind Speed V Exposure Category Sourface Roughness Topografic Factor Kzt Direcionality Factor Kd Vel. Exposure Coefficient Kz Velocity Pressure qz (N/m²) II 45m/s C B 1,0 0,85 1,17 1235 TORRE METÁLICA NBR 6123:1988 Velocidade Básica do Vento Rugosidade do Terreno Classe da edificação Fator Topográfico S1 Fator Combinado S2 Fator Estatístico S3 Velocidade Característica Vk Pressão Dinâmica q (N/m²) 45m/s Cat. II B 1,0 1,13 1,0 50,85m/s 1585 ASCE 7-10 Risk Category Basic Wind Speed V Exposure Category Sourface Roughness Topografic Factor Kzt Direcionality Factor Kd Vel. Exposure Coefficient Kz Velocity Pressure qz (N/m²) II 45m/s C B 1,0 0,85 1,398 1475 MÉTODO DAS FORÇAS DINÂMICAS DEVIDAS AO VENTO MÉTODO DAS FORÇAS DINÂMICAS DEVIDAS AO VENTO A ASCE 7:10 define pela equação a seguir, o fator de efeito rajada para edifícios flexíveis ou dinamicamente sensíveis, na equação 26.9-10: RESULTADOS E DISCUSSÕES PRESSÃO DA AÇÃO DO VENTO (N/m²) Método Edifício de processos Torre Metálica Estático NBR 6123:1988 1368 1585 Estático ASCE 7-10 1235 1475 Dinâmico simp. NBR 6123:1988 2134 2264 Dinâmico ASCE 7-10 2149 2434 RESULTADOS E DISCUSSÕES RESULTADOS E DISCUSSÕES RESULTADOS E DISCUSSÕES RESULTADOS E DISCUSSÕES CONCLUSÕES • Ambas as normativas apresentam pressões de vento significativamente maiores para estruturas consideradas dinamicamente sensíveis. Enquanto a NBR define coeficientes 4356% maiores, a ASCE 7-10 é ainda mais rigorosa e considera aumentos de 74-65% para os edifícios considerados. • A diferença entre as pressões obtidas pela NBR 6123 e ASCE 710 são maiores com a diminuição da frequência, o que indica que, na norma americana, esta mesma frequência tem maior potencial de interferência no valor da pressão. CONCLUSÕES • A altura livre do edifício também tem maior potencial de influência nos resultados obtidos pela ASCE 7-10 do que na NBR 6123. • O aumento da altura do edifício, torne-se exponencialmente menos influente na diferença de pressão entre os métodos estáticos e dinâmicos. • A determinação da frequência da estrutura é de fundamental importância, sobretudo porque as ações geradas por ventos de média velocidade, naturalmente mais frequentes, devem ser criteriosamente avaliadas. Diogo Cappellasso – [email protected] Zacarias Chamberlain – [email protected]
