Os efeitos do vento envolvem as estruturas, causando forças nas paredes e, por vezes, na entrada dos edifícios, caso existam aberturas. Uma arquitetura complexa de um edifício e as exigências das normas para o vento fazem da determinação das cargas de vento um dos desafios principais para os engenheiros civis.
Norma e área de aplicação
A harmonização das normas na Europa tornou o EC 1 a norma atual em muitos países europeus. O Eurocódigo 1 estabelece as regras e os métodos de cálculo para a ação do vento em edifícios com menos de 200 m de altura. A EN 1991-1-4 especifica também as regras para chaminés, torres de treliça e pontes comuns (pontes rodoviárias, gruas e passadiços). Contrariamente a outros Eurocódigos, cada país tem o seu próprio anexo nacional para a CE 1. Existem, entre outros, as zonas de vento (mapa geográfico) e outros coeficientes.
Coeficiente de pressão - Geral
Cada parede de um edifício está exposta ao vento em duas faces (as faces interna e externa). A pressão do vento no edifício é amortecida ou ampliada, dependendo do tamanho da superfície a que o vento é aplicado, das suas aberturas e do tipo de impacto nas faces (sobrepressão ou depressão). Para qualquer estrutura, recomendamos determinar estes dois efeitos: pressão externa e pressão interna.
Como muitos edifícios estão fechados, a pressão interna do vento pode ser insignificante.
Coeficiente de pressão interna - Cpi
O coeficiente de pressão interna cpi depende do tamanho e da disposição das aberturas no edifício. Estamos a falar de aberturas permanentes (por exemplo, fendas, condutas de chaminés, etc.).
Se, em pelo menos duas faces de um edifício (fachada ou cobertura), a área total das aberturas em cada face representar 30% ou mais da área total da face, as regras definidas em 7.3 e 7.4 do EC 1 (coberturas isoladas ) tem de ser aplicado.
O coeficiente de pressão interna pode ser determinado em poucos passos (ver Figura 01).
Caso prático: hangar industrial aberto
Dimensões:
Aberturas
Determinação da percentagem de áreas de abertura de cada face
| Área do rosto | Área das aberturas | Percentagem | |
|---|---|---|---|
| Pan longo 0 ° | 80 m2 | 24,00 m2 | 30 % |
| Pan longa 180 ° | 80 m2 | 18,00 m2 | 23 % |
| Pinhão-90 ° | 47,5 m2 | 9,00 m2 | 19 % |
| Pinhão + 90 ° | 47,5 m2 | 3,75 m 2 | 7,9 % |
| Inclinação de 0 ° | 104,4 m2 | 0,00 m2 | 0 % |
| Inclinação de 180 ° | 104,4 m2 | 0,00 m2 | 0 % |
Nenhuma superfície lateral tem uma área total de aberturas que seja pelo menos duas vezes maior que a soma de todas as aberturas nas restantes superfícies laterais. Estamos assim perante um edifício sem face dominante.
Cálculo da largura e
Conclusão: Quando e ≥ d (a profundidade do edifício é d = 10 m), não existe uma zona C.
Cálculo de h/d
Ler as zonas
onde cpe é negativo.
Relatório de abertura
Coeficiente de leitura cpi
- Se cpi é lido na curva correspondente para cada vento e configuração de abertura.
- Se cpi é obtido por interpolação linear entre as duas curvas para cada configuração.
Interpolação para determinar cpi
Para edifícios com uma face dominante , o que significa um edifício com uma face da qual a área é o dobro do tamanho de todas as outras áreas:
- cpi = 0,75 ⋅ cpe se as áreas de abertura da face dominante forem o dobro do tamanho das outras aberturas
- cpi = 0,9 · cpe se as áreas das aberturas da face dominante perfazem o triplo do tamanho das outras aberturas
Na maioria dos casos (para edifícios comuns), sem um conhecimento preciso da distribuição das aberturas, a norma recomenda a utilização de valores extremos cpi = +0,2 (sobrepressão) e cpi = 0,3 (subpressão).
Consideração do coeficiente de pressão interna no RFEM
Nos geradores de carga de vento do RFEM, o valor do coeficiente de pressão interna pode ser introduzido após a sua determinação. Esses dados são então considerados durante a criação automática das cargas.
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