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MATɒIA TECNOLOGIA: Ensaios de cargas de vento - Mat鲩a Publicada em 15/03/2006 - |
Ensaios de cargas de vento
Projetado para ensaios estᴩcos e din⭩cos de modelos de constru絥s civis, o t嬠de vento do Laborat⩯ de Aerodin⭩ca das Constru絥s, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, serve de base para a aplica磯 da NBR 6.123 - For硳 Devidas ao Vento em Edifica絥s.
O t嬠possui duas c⭡ras para ensaios em modelos reduzidos de pr餩os,
pontes, torres e outros tipos de edifica絥s
Alguns dos principais edif�os implantados em S㯠Paulo tiveram modelos reduzidos testados no t嬠de vento de retorno fechado do Laborat⩯ de Aerodin⭩ca das Constru絥s (LAC). Entre eles, o rec魭conclu� E-Tower, o Birmann 21, a sede do Citibank e o Plaza CentenᲩo. O equipamento permite a simula磯 das mais importantes caracter�icas de ventos naturais e suas cargas de press㯠e suc磯 sobre a fachada e a estrutura das edifica絥s.
Modelo reduzido do edif�o Brascan Century Staybridge Suites no interior do t嬠de vento. Medidas da velocidade do vento, no n�l t鲲eo, para condi絥s de conforto de pedestres.
Escala do modelo: 1/350
O Laborat⩯ de Aerodin⭩ca das
Constru絥s re堼b>profissionais que aplicam seu conhecimento a
uma ampla gama de quest峠relacionadas ࠡ磯 e aos efeitos do vento.
Desenvolve atividades em aplica絥s industriais, pesquisa e ensino em
engenharia do vento desde a d飡da de 1970 - 頰ioneiro, nessa Ქa, na
Am鲩ca Latina -, al魠de servir de base para a NBR 6.123 (For硳
Devidas ao Vento em Edifica絥s). Sua equipe, que tem como diretor Acir
Mercio Loredo-Souza, 頣omposta de professores, engenheiros e t飮icos.
Com 21,38 metros de comprimento, o equipamento possui duas
c⭡ras, que permitem a realiza磯 de ensaios em modelos
reduzidos de edif�os, pontes, torres, al魠de diversos tipos de
edifica絥s e outros estudos. A primeira c⭡ra mede 1,30 metro de
largura e 0,90 metro de altura; a segunda tem 2,50 metros de largura e
2,10 metros de altura. A velocidade mḩma do escoamento de ar no t嬠
de vento 頤e 42 m/s (150 km/h). Por魬 esse n岯 pode representar um
valor real bem maior ou menor, dependendo do tipo e da escala do estudo
a ser feito. As h鬩ces do ventilador s㯠acionadas por um motor
el鴲ico de 100 HP e a velocidade do escoamento pode ser controlada por
meio de inversor de freqa ou aletas radiais metᬩcas, que obstruem
a passagem do ar.
reas de estudos
Segundo o professor Loredo-Souza, o t嬼/b> (cuja denomina磯
homenageia o professor Joaquim Blessmann) 頶ersᴩl e garante alto
padr㯠de qualidade na simula磯 de ventos naturais e de ensaios
em modelos reduzidos. O LAC vem diversificando sua linha de atua磯,
tendo aplicado o conhecimento de sua equipe nas seguintes Ქas de
estudo:
妥itos estᴩcos e din⭩cos do vento em edifica絥s;
妥itos do vento em estruturas especiais - pontes, torres,
chamin鳬 linhas de transmiss㯬 estruturas flex�is;
좾impactos sobre o meio ambiente e estudos climᴩcos - polui磯
atmosf鲩ca, climatiza磯 e ventila磯, agricultura, energia e쩣a,
dispers㯠de poluentes, influꮣia de topografia de larga escala nas
caracter�icas dos ventos, efeitos de diferentes tipos de ventos
(tormentas el鴲icas, tornados etc.).
O efeito das cargas de vento em edifica絥s 頵m dos ensaios mais
significativos aplicados pelo LAC, tendo por base a NBR 6.123.
Ele permite a realiza磯 de:
좾progn㴩cos de press峬 tens峬 deforma絥s, deslocamentos e
caracter�icas das vibra絥s;
좾avalia磯 de requisitos estruturais para a otimiza磯 de
projetos na resistꮣia ೠfor硳 do vento;
좾influꮣia do vento em ventila磯 e climatiza磯 de
edifica絥s;
좾monitoramento da resposta do vento em estruturas reais.
Ensaios em edif�os
O LAC estᠶinculado ao Departamento de Engenharia Civil e ao Programa
de P㭇radua磯 em Engenharia Civil da UFRGS, mas interage com diversos
outros setores internos e externos. Os ensaios s㯠aplicados em
modelos reduzidos, em atendimento ೠexigꮣias da NBR 6.123, que, em
seu cap�lo 1 (Objetivo), item 1.2, define: 㴡 norma n㯠se aplica a
edifica絥s de formas, dimens峠ou localiza磯 fora do comum,
casos esses em que estudos especiais devem ser feitos para determinar as
for硳 atuantes do vento e seus efeitos. Resultados experimentais,
obtidos em t嬠de vento, com simula磯 das principais caracter�icas
do vento natural, podem ser usados em substitui磯 do recurso aos
coeficientes constantes desta norma좲>
Para a realiza磯 dos ensaios, a equipe do LAC recebe as
plantas dos pr餩os, geralmente criadas no programa CAD, analisa o
projeto e decide qual tipo de estudo 頮ecessᲩo. A partir da�
頰rojetado o modelo reduzido a ser utilizado. Para edif�os, o modelo
pode ser r�do, somente reproduzindo a forma arquiteta, ou
flex�l, com as caracter�icas da massa, da rigidez e do
amortecimento da estrutura real. A escolha depende da flexibilidade
estrutural da edifica磯. Os modelos, ao longo de sua constru磯, s㯠
aparelhados com sensores para medir press峬 deslocamentos,
velocidades e acelera絥s.
Uma vez constru� e aparelhado, o modelo 頣olocado em uma das c⭡ras
de ensaio do t嬼/b>, preparada para simular os tipos
espec�cos de vento da regi㯠onde a edifica磯 serᠣonstru�. 㳡
simula磯 頼b>fundamental para que os resultados dos ensaios tenham
aplica磯 prᴩcaࡦirma Loredo-Souza. Para essa finalidade,
s㯠colocados elementos no piso e no in�o da c⭡ra, especialmente
dimensionados para gerar as principais caracter�icas dos ventos
naturais da localidade. O modelo 頼b>submetido a esses ventos, com
deslocamento em 360 graus, para simular todas as dire絥s de
incidꮣia. Os resultados s㯠analisados com o objetivo de fornecer
subs�os para o projeto completo das edifica絥s.
Circuito aerodin⭩co do T嬠de Vento Professor Joaquim Blessmann, Laborat⩯ de Aerodin⭩ca das Constru絥s/UFRGS (dimens峠em cent�tros)
Confiabilidade
N㯠existem recomenda絥s para ensaios de edif�os a partir de
determinada altura. లoblema 頡 dificuldade que os projetistas
tꭠpara estimar os carregamentos devidos ao vento, especialmente em
formas arquitetas que n㯠constam das normasࡦirma Loredo-Souza.
Nesses casos, o t嬠de vento torna-se poderosa
ferramenta de projeto, propiciando o conhecimento mais seguro dessa
ocorrꮣia.
O carregamento devido ao vento 頤eterminado especificamente para uma
edifica磯. Isso aumenta a confiabilidade dos resultados, evitando
subdimensionamento da estrutura e dos materiais de revestimento. Ao mesmo
tempo, tem grande impacto na economia do empreendimento, pois evita o
superdimensionamento. ഺnel de vento otimiza o projeto em termos de
seguran硠e economiaऩz Loredo-Souza.
Texto resumido a partir de
reportagem
de Cida Paiva
Publicada originalmente em FINESTRA
Edi磯 44 Janeiro de 2006
