Sabesp Vento Coeficientes Aerodinâmicos Estruturas de Pontes 2 Profº Douglas Couri Jr.
Coeficientes Aerodinâmicos Coeficientes de pressão interna - Cpi; Coeficientes de pressão externa - Cpe; Coeficientes de forma - Ce; Coeficientes de arrasto - Ca.
Coeficientes de Pressão Interna (Cpi) Aplicado para edificações permeáveis e impermeáveis; Faces impermeáveis: compostas por lajes, cortinas de concreto, paredes em alvenaria, pedra, tijolos, blocos de concreto e afins desprovidas de portas, janelas, ou qualquer outro tipo de abertura; Demais elementos construtivos em vedações como portas, janelas e telhas são considerados permeáveis mesmo que fechados - por conta de frestas, juntas, vãos e possibilidade de ruptura; A NBR considera como índice de permeabilidade típico de uma edificação com portas e janelas fechadas, entre 0,01% e 0,05%; Aplicado diretamente à edificações cujo índice de permeabilidade não ultrapasse 30%.
Coeficientes de Pressão Interna (Cpi) Valores Edificações com duas faces opostas permeáveis e as outras duas faces impermeáveis: Com vento perpendicular à uma face permeável, Cpi = +0,2; Com vento perpendicular à uma face impermeável, Cpi = -0,3; Para edificações com quatro faces impermeáveis, Cpi = - 0,3 ou Cpi = 0,0; (deve-se aplicar a situação mais desfavorável) Para edificações com quatro faces permeáveis, Cpi = - 0,2 ou Cpi = 0,0; (deve-se aplicar a situação mais desfavorável) Na página 13 da NBR há exemplos para demais situações
Coeficientes de Pressão Externa (Cpe) Os efeitos de pressão externa ocorrem à barlavento das paredes paralelas à direção da incidência de vento; Os efeitos de pressão externa se estendem por um comprimento igual a 20% da menor dimensão entre a altura e o menor lado da edificação; Deve-se estudar separadamente para as direções 0 e 90º; Os coeficientes de pressão externa para edificações retangulares são apresentados na Tabela 4 da NBR 6123, juntamente aos coeficientes de forma. Os coeficientes para coberturas com duas águas em edificações retangulares constam na Tabela 5.
Coeficientes de Forma (Ce) Pela sua característica natural, ao incidir em um objeto o vento provoca efeitos de sucção; Além disso, mesmo nas partes onde há pressão, a incidência do vento não é uniforme isto ocorre devido às proporções da edificação; Exemplo teórico - Vento incidindo em uma placa plana: A barlavento: a pressão de cálculo total (1,0x) incide no centro da placa e reduz à medida que se aproxima das bordas até chegar a 0,0; A sotavento: a sucção é uniforme e equivale à 0,5 da pressão de cálculo; Logo, conclui-se que a pressão total incidindo no centro da placa equivale a 1,5x a pressão de cálculo.
Aplicação: Importante: Caso a/b estejam entre 3/2 e 2, interpolar coeficientes linearmente; Partes A3 e B3 para vento a 0º: Se a/b = 1; (A3 e B3) = (A2 e B2); Se a/b 2; Ce = - 0,2; Se 1 < a/b < 2; interpolar Ce; Positivo (+) = Pressão; Negativo (-) = Sucção.
Aplicação: Importante: No caso da face inferior de beirais (Detalhe 1), o Ce equivale ao da parede correspondente; Cobertura de lanternins: Cpe = -2,0; Partes I e J para vento a 0º: Se a/b = 1; (I e J) = (F e H); Se a/b 2; Ce = - 0,2; Se 1 < a/b < 2; interpolar Ce; Positivo (+) = Pressão; Negativo (-) = Sucção.
Coeficiente de Arrasto (Ca) Trata-se de um coeficiente que representa a soma vetorial de todas as direções de vento em uma edificação, gerando a carga resultante de vento para a direção estudada; O coeficiente de arrasto é aplicado à formula: Fa = Ca. q. Ae, onde: Fa = Força de arrasto; q = Carga de vento; Ae = Área frontal da edificação; São extraídos um coeficiente para cada direção de vento estudada, tomados em função das dimensões (Comprimento x Altura x Largura) da edificação; Utilizados para verificar: Estabilidade global e efeitos de 2ª ordem; Viabilidade de edifícios de grande porte; A NBR 6123 apresenta um ábaco que pode ser utilizado para o cálculo de coeficientes de arrasto de edificações paralelepipédicas; Edificações com formatos diferenciados devem ser submetidas à ensaios de túnel de vento.
Caso a edificação se encontre em grandes centros metropolitanos, o vento se comporta como alta turbulência, diminuindo a sucção à sotavento, e consequentemente o coeficiente de arrasto; Para tanto, a NBR 6123 disponibiliza um ábaco específico para o cálculo do coeficiente de arrasto: