Estudar a ação do vento em uma edificação é primordial para assegurar a sua estabilidade. Neste sentido, é importante que esses carregamentos sejam definidos corretamente. Com o objetivo de auxiliá-lo nestas configurações, desenvolvi este artigo, que mostra em maior detalhe as opções disponibilizadas pelo programa e a sua filosofia no tocante a estes aspectos.
As configurações de vento podem ser acessadas por meio do menu Estrutura - Configurações - Projeto - Vento. Através deste menu são configurados os parâmetros de aplicação de cargas de vento na estrutura. Você pode ver as principais configurações desta janela na figura abaixo:
Velocidade
Configura o valor da velocidade básica do vento (v0), conforme definido no item 5.1 da NBR 6123:1988. Clicando sobre o botão Mapa, são apresentadas as curvas de velocidade de vento para o Brasil. Sabendo o local onde será construída a edificação, é possível determinar qual o valor da velocidade básica do vento que incidirá sobre a estrutura.
Ângulo
Define o valor da rotação feita na aplicação da força de vento, deve-se definir valores diferentes de 0 graus quando as fachadas da edificação são inclinadas com relação ao plano cartesiano:
Casos
Permite escolher o número de casos de carregamento do vento a serem aplicados ao projeto. Para mais informações acerca dos possíveis casos da ação de vento que podem ser aplicado na estrutura, recomendo a leitura do artigo Como configurar novas direções de vento.
Maior dimensão horizontal ou vertical
Deve ser preenchido conforme as características geométricas da edificação. Esta informação é necessária para calcular o fator S2 da edificação (conforme o item 5.3.2 da NBR6123). Para mais informações sobre como este coeficiente é calculado, recomendo a leitura do artigo Como é calculada a velocidade característica do vento?
Rugosidade do terreno: Esta informação também é necessária para calcular o fator S2 da edificação, segundo o item 5.3.1 da NBR6123 são definidas as seguintes categorias de rugosidade:
- Categoria I: Superfícies lisas de grandes dimensões, com mais de 5km de extensão, medida na direção e sentido do vento incidente.
- Categoria II: Terrenos abertos em nível ou aproximadamente em nível, com poucos obstáculos isolados, tais como árvores e edificações baixas. A cota média dos obstáculos é considerada igual ou inferior a 1.0 m.
- Categoria III: Terrenos planos ou ondulados com obstáculos, tais como sebes e muros, poucos quebra-ventos de árvores, edificações baixas e esparsas. A cota média dos obstáculos é considerada igual a 3.0 m.
- Categoria IV: Terrenos cobertos por obstáculos numerosos e pouco espaçados, em zona florestal, industrial ou urbanizada. A cota média dos obstáculos é considerada igual ou inferior a 10.0 m.
- Categoria V: terrenos cobertos por obstáculos numerosos, grandes, altos e pouco espaçados. A cota média dos obstáculos é considerada igual ou superior a 25.0 m.
Razão de amortecimento crítico: Este valor é uma propriedade que varia conforme o material e o contraventamento da estrutura e é utilizado no cálculo da parcela flutuante do vento. Este fator pode ser editável (limitado entre 0,001 (0,1%) e 0,1 (10%)) e também pode ser definido assumindo os valores abaixo, em função do tipo de edificação, conforme definido pela NBR 6123:1988, no item 9.2.2.2, através da tabela 19:
- Edifícios com estrutura aporticada de concreto sem cortinas: 0,02;
- Edifícios com estrutura de cocreto, com cortinas para a absorção de forças horizontais: 0,015;
- Torres e chaminés de concreto, seção variável: 0,015;
- Torres, matros e chaminés de concreto, seção uniforme: 0,01.
Fator de segurança S3
Segundo o item 5.4 da NBR6123:1988, o fator estatístico S3 é baseado em conceitos estatísticos e considera o grau de segurança requerido e a vida útil da edificação”. Edificações como hospitais, quartéis, etc, as quais podem afetar a segurança ou possibilidade de socorro a pessoas devem ter este fator considerado igual à 1.1, enquanto edificações residenciais, comerciais entre outras podem ter este fator considerado igual à 1. Edificações com baixo fator de ocupação, como depósitos e construções rurais podem ter este fator considerado menor que 1 (0.95).
Forças - Turbulência
A ação do vento sobre a estrutura pode ser de baixa turbulência ou alta turbulência. Segundo o item 6.5.3 da NBR6123: “Uma edificação pode ser considerada em vento de alta turbulência quando sua altura não excede duas vezes a altura média das edificações nas vizinhanças, estendendo-se estas, na direção e no sentido do vento incidente, a uma distância mínima de":
- 500 m, para uma edificação de até 40 m de altura;
- 1000 m, para uma edificação de até 55 m de altura;
- 2000 m, para uma edificação de até 70m de altura;
- 3000 m, para uma edificação de até 80 m de altura.
Vento com baixa turbulência leva à maiores valores de coeficientes de arrasto, ou seja, maiores valores de força de vento, logo na falta de informações ou em caso de dúvida recomenda-se considerar vento com turbulência Baixa.
Usar fachadas do croqui:
Quando esta opção está ativada, faz com que o programa calcule automaticamente o valor das fachadas X e Y para cálculo da força de vento. Para a consideração do vento, o AltoQi Eberick toma a área total de fachada entre elementos estruturais. Como exemplo, pode-se ver nas figuras abaixo que para estruturas com torres isoladas, é considerada a região total do vento. Para mais informações sobre estas considerações, recomendo a leitura do artigo Como o Eberick aplica as cargas de vento?
Neste artigo, mostrei as configurações mais importantes da janela de vento. Todavia, há outras configurações que podem ser alteradas, a depender da necessidade do usuário. Conforme disponibilizado ao longo deste artigo, o artigo Como é calculada a velocidade característica do vento? explica em maior detalhe os aspectos técnicos do vento.