AS ESTRUTURAS DE CONTRAVENTAMENTO

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Vk= S1.S2.S3.V0

Onde:

V0: velocidade basica (isopletas – NBR 6123)

S1: fator topografico (item 5.2 da NBR 6123)

S2: fator de rugosidade e regime (tabela 2 da NBR 6123)

S3: fator estatistico (tabela 3 da NBR 6123)

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Figura 3.2 – Mapa de isopletas de vento, Velocidade Básica

O fator S1 faz o ajuste devido à topografia do terreno. Pode provocar variações extremamente significativas na velocidade característica e, portanto, deve ser analisado com cuidado. Suas expressões são:

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Fig. 3 - Fator topográfico S1 nos pontos B (para talude ou morro)

Dos fatores apresentados o mais importante é o S2. Para a sua determinação é necessário se conhecer a categoria do terreno, a classe da edificação e a altura sobre o terreno do ponto considerado.

A categoria do terreno é dada pela sua rugosidade:

- Categoria I: superfícies lisas de grandes dimensões, mais de 5 km na direção e sentido do vento incidente.

- Categoria II: terreno aberto em nível com poucos obstáculos isolados, como árvores ou pequenas construções.

- Categoria III: terrenos planos com obstáculos como muros, edificações baixas e esparsas.

- Categoria IV: terreno com obstáculos numerosos e pouco espaçados em zonas florestal, industrial e urbanizada.

- Categoria V: terreno com obstáculos numerosos, altos e pouco espaçados, como centro de grandes cidades.

Já a classe de uma edificação é definida pela sua maior dimensão, e guarda relação com o intervalo de cálculo de sua velocidade média de rajada. São utilizados intervalos de 3, 5 e 10 s, respectivamente:

- Classe A: edificações com maior dimensão menor que 20 m.

- Classe B: edificações com maior dimensão entre 20 e 50 m.

- Classe C: edificações com maior dimensão maior que 50 m.

A tabela 2.1 apresenta os principais valores do coeficiente S2 para edifícios correntes.

O fator estatístico S3 ajusta a probabilidade de ocorrência de um acidente ou a importância que esse acidente possa ter em relação à perda de vidas humanas. É um fator que tende a reduzir a velocidade característica para edificações provisórias ou baixo fator de ocupação e aumentá-la para o caso de edificações importantes em caso de catástrofes naturais. A tabela 2.2 apresenta os valores recomendados.

[pic 5]Tab. 2.1 - Valores do coeficiente S2 (NBR-6123)

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Tab. 2.2 - Valores do coeficiente S3 (NBR-6123)

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Pressão de obstrução

A pressão de obstrução é calculada pela expressão:

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Onde:

q: pressão de obstrução em N/m²;

Vk: velocidade característica em m/s.

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Força de arrasto

A força de arrasto é calculada para cada direção considerada:

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Onde

q: pressao de obstrução;

Ae: área da superfície onde o vento atua;

Ca: coeficiente de arrasto.

O coeficiente de arrasto Ca depende da direção e do regime do vento. Se tratar-se de vento de baixa turbulência deve-se utilizar a figura 4 da NBR 6123. Caso se trate de vento de alta turbulência deve-se utilizar a figura 5 da NBR 6123. O coeficiente de arrasto para vento de alta turbulência é muito mais favorável à economia que o de alta turbulência.

Entretanto, uma edificação pode ser considerada em vento de alta turbulência quando a sua altura não excede duas vezes a altura média das edificações da vizinhança estendendo-se estas, na direção e sentido do vento incidente, a uma distância mínima de:

- 500 m para edificações de até 40 m de altura.

- 1000 m para edificações de até 55 m de altura.

- 2000 m para edificações de até 70 m de altura.

- 3000 m para edificações de até 80 m de altura.

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Fig. 4 - Coeficiente de arrasto Ca para vento de baixa turbulência

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Fig. 5 - Coeficiente de arrasto Ca para vento de alta turbulência

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Desaprumo

Sugere-se que o desaprumo seja considerado tomando-se por base a norma alemã, a DIN- 1053. Nesse caso admite-se o seguinte ângulo para o desaprumo do eixo da estrutura:

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Onde:

ᵩ: ângulo em radianos;

H: altura da edificação em metros.

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Este procedimento é racional pois o desaprumo relativo decresce em relação à altura da edificação. Pode-se calcular, por exemplo:

H