APLICAÇÃO DOS CONCEITOS DE AÇÃO DO VENTO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS

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Será analisado o efeito do vento em um edifício de acordo com a NBR 6123, localizado em uma zona urbana de uma grande cidade, em terreno plano, sendo todas as edificações vizinhas são do mesmo porte ou mais baixas que o edifício apresentado, havendo diversas casas inseridas entre os edifícios.

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JUSTIFICATIVA

O vento é uma adversidade quando se trata de edificações e estruturas esbeltas, assim faz-se necessário o cálculo de tal força, essas adversidades geram incidentes principalmente em construções leves e com grandes vãos. Desta forma torna-se necessário levar em consideração o esforço do vento no dimensionamento de estruturas esbeltas como determina a NBR 6123:88.

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OBJETIVOS

O objetivo do presente trabalho é calcular a força do vento que atua em cada uma das lajes, de seus respectivos pavimentos. Com intuito de determinar os esforços oriundos dessa força, para que se possa dimensionar de maneira adequada a sua estrutura.

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DADOS SOBRE A EDIFICAÇÃO

O edifício apresentado na Figura 1.1 está localizado em uma zona urbana de uma grande cidade, em terreno plano. Todas as edificações vizinhas são do mesmo porte ou mais baixas que o edifício apresentado, havendo diversas casas inseridas entre os edifícios.

Para esse problema deve ser considerado a velocidade básica do vento em 45 m/s. Valor o qual é obtido através da análise do mapa de isopletas da ABNT NBR 6123:2013.

Figura 1.1-Dimensões da edificação de múltiplos pavimentos

[pic 2]

Fonte: [1]

Desconsiderar durante o processo de cálculo o efeito da excentricidade do vento ao atingir a estrutura de concreto, descrito na página 116 da referência [1].

Sobre os níveis dos pavimentos considerar as alturas descritas na Figura 1.2, com uma pequena observação para o térreo que conforme a Figura 1.1 é considerado 50 cm acima da cota da Figura 1.2. Portanto a altura do 1º pavimento é dada como 2,85 metros. Para a caixa d’ água considerar as projeções de (2,85x4,80) e (8,53x4,80).

Figura 1.2-Dimensões da edificação de múltiplos pavimentos

[pic 3]

[pic 4]

Fonte: [1]

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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

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DEMOSTRATIVO DE CÁLCULO

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Velocidade básica do vento (V0)

[pic 5]

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Fator topográfico (S1)

Terreno plano ou quase plano, logo .[pic 6]

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Fator de rugosidade e dimensões da edificação (S2)

Categoria IV: cidades pequenas e seus arredores/ área industrial plena ou parcialmente

desenvolvidas.

Classe B: dimensões entre 20m e 50m.

A partir da tabela 1 da NBR 6123, pode-se obter os coeficientes FR=0,98 e p=0,125.

Logo, tem-se:

[pic 7]

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Fator estatístico (S3)

Edifício residencial, então .[pic 8]

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Velocidade básica característica do vento (Vk)

Como mostra o item anterior, a velocidade básica do vento é dada por:

[pic 9]

Onde z representa a altura acima do nível do terreno, dada em metros.

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Pressão dinâmica do vento (q)

[pic 10]

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Força de arrasto

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Vento a 90° (A)

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

Obtendo-se assim, a partir do gráfico da NBR 6123, um coeficiente de arrasto (Ca) de 1,10.

A Força de arrasto então para o vento a 90° é dada por:

[pic 17]

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Vento a 0° (B)

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

Obtendo-se assim, a partir do gráfico da NBR 6123, um coeficiente de arrasto (Ca) de 1,33.

A Força de arrasto então para o vento a 0° é dada por:

[pic 24]

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Força de vento por pavimento

- Para a primeira laje, tem-se:

[pic 25]

- Para as demais lajes, tem-se:

[pic 26]

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Força de vento por pavimento considerando o vento a 90°

- Para a primeira laje, tem-se: