Como calcular as forças de vento

Considerar os esforços de vento durante a análise da estrutura é imprescindível para garantir que ela terá um bom desempenho ao longo da sua vida útil. Nesta série de artigos explicarei como este cálculo é realizado e implementado pelo Eberick, de modo a esclarecer os principais pontos desta análise.

• Como é calculada a velocidade característica do vento?
• Como calcular as forças de vento? (este artigo)
• Como o Eberick aplica as cargas de vento?
• Exemplo do cálculo das cargas de vento.

Como são calculadas as forças de vento?

De posse da velocidade característica do vento V_k, calculada no artigo anterior desta série, podemos dar seguimento à determinação das forças agindo sobre um determinado pavimento. O primeiro passo é determinar a pressão dinâmica do vento atuando àquela altura. Para isto, a norma sugere a equação abaixo, em seu item 4.2:

Agora que sabemos o valor da pressão dinâmica do vento, podemos usar a equação abaixo para determinar a componente global da força F_a na direção do vento. Esta equação pode ser encontrada no item 4.2.3 da norma:

O valor de C_a pode ser obtido por meio da Figura 4 da NBR6123. Cabe destacar que este diagrama é utilizado para edificações paralelepipédicas, isto é, que possuam formato retangular. No diagrama abaixo, você deverá verificar os valores de L1, L2 e h, de modo que seja possível identificar qual curva passa pela intersecção dos eixos correspondentes a esses valores.

Os valores de L1 e L2 dependerão do eixo de aplicação do vento, mas correspondem às dimensões em planta da edificação. O valor de h é equivalente à cota do pavimento em relação ao solo. 

O valor de A_e é definido como área de projeção ortogonal da edificação, estrutura ou elemento estrutural sobre um plano perpendicular à direção do vento, também chamada de "área de sombra". Em linhas gerais, é a área da fachada do pavimento onde será aplicada a carga de vento, como mostrado na figura abaixo:

Tendo definido a força, esta deverá ser aplicada sobre os elementos do pavimento. No próximo artigo da série, irei mostrar como estas forças são aplicadas pelo programa e quais as considerações que devem ser tomadas pelo usuário no âmbito de configurações.