KURUMUN TANIMI

O coeficiente de pressão interna está diretamente relacionado ao fato da edificação ter abertura, por onde o vento possa circular.

Através do teorema de Bernoulli pode-se concluir que o coeficiente de pressão externa é decorrente principalmente das características aerodinâmicas da edificação, ou seja, externamente, nas paredes e telhados podem-se ocorrer efeitos de sobrepressões e sucção.

Assim, o coeficiente de pressão interna é obtido a partir dos valores de sobrepressão e sucção externa que atuam nas várias aberturas da edificação.

O efeito de aberturas a barlavento, região onde incide o vento, e a sotavento, região oposta àquela de onde incide o vento, ambas em relação à edificação, pode ser observada na Figura 4.12. Logo para o primeiro caso, tem-se sobrepressões internas, e para o segundo caso, sucções internas.

O coeficiente de pressão interna será obtido em função das dimensões, localização das aberturas e da direção do vento. As condições de abertura, ou seja, a permeabilidade de cada face da edificação é que permitirá obter os valores do coeficiente de pressão interna.

Capítulo 4 – Ações a Considerar na Estrutura 84

Camila Rodrigues (2012)

Figura 4.12- Abertura a barlavento e a sotavento: influência na determinação dos valores dos coeficientes de pressão interna cpi.

(FONTE: Gonçalves, 2004)

O conceito de permeabilidade esta relacionado à presença de aberturas, como portas janelas, portões, frestas no próprio assentamento de telhas, não devendo descartar aberturas decorrentes de danos em elementos da cobertura, paredes, vidros etc.

O estudo teórico e experimental permitiu-se concluir que a pressão interna está diretamente associada à vazão do fluido na região da abertura que é dada pela equação (4.26).

(4.26)

Sendo:

Q _{vazão volumétrica na abertura;} A _{área da abertura considerada;} ρ  massa específica do ar;

v  _{velocidade do ar na abertura considerada.}

A velocidade do ar pode ser obtida através da equação (4.27):

v | | (4.27)

Do ponto de vista prático é difícil calcular o coeficiente de pressão interna por esse procedimento. Portanto, a (ABNT) NBR 6123:1988, apresenta uma série de situações de abertura e permeabilidade para facilitar este cálculo.

Camila Rodrigues (2012)

De acordo com a (ABNT) NBR 6123:1988 são considerados impermeáveis os seguintes elementos construtivos e vedações: lajes e cortinas de concreto, paredes de alvenaria, de pedra, de tijolo, de blocos de concreto e afins, sem portas, janelas ou quaisquer outras aberturas. Os demais elementos construtivos e vedações são considerados permeáveis. A permeabilidade deve-se à presença de aberturas, tais como juntas entre painéis de vedação e entre telhas, frestas em portas e janelas, lanternins etc.

O índice de permeabilidade de uma parte da edificação é definido pela relação entre a área das aberturas e a área total desta parte. Executando-se o caso de abertura dominante, que é uma abertura cuja área é igual ou superior à área total das outras aberturas que constituem a permeabilidade considerada sobre toda a superfície externa da edificação, o índice de permeabilidade de nenhuma parede ou água de cobertura pode ultrapassar 30 %.

O sinal positivo (+) de cpi corresponde a situação de sobrepressão interna e por

sua vez, o sinal negativo (-) de cpi corresponde a situação de sucção interna.

No caso de edificações com paredes internas permeáveis, a pressão interna pode ser considerada uniforme, devendo ser adotados os seguintes valores para o coeficiente de pressão interna cpi:

a) duas faces opostas igualmente permeáveis e as demais impermeáveis: - vento perpendicular a uma face permeável: cpi = +0,2;

- vento perpendicular a uma face impermeável: cpi = -0,3;

b) quatro faces opostas igualmente permeáveis: - cpi = -0,3 ou 0 (considerar o valor mais nocivo);

c) abertura dominante em uma face e as demais com igual permeabilidade: - abertura dominante na face de barlavento: deve ser levada em conta a relação entre a área da abertura dominante (Aad) e a área total das

aberturas submetidas a sucções (Aas) nas outras faces. A Tabela 4.8

fornece os valores de cpi (sobrepressão) em função da relação Aad/ Aas.

Tabela 4.8- Valores de cpi (sobrepressão) em função da relação Aad/Aas.

Aad/ Aas cpi 1,0 + 0,1 1,5 + 0,3 2,0 + 0,5 3,0 + 0,6 6,0 + 0,8 (FONTE: (ABNT) NBR 6123: 1988)

Capítulo 4 – Ações a Considerar na Estrutura 86

Camila Rodrigues (2012)

Observação: Interpolar linearmente para valores intermediários.

- abertura dominante na face de sotavento: deve-se adotar o valor do coeficiente de forma externo, Ce, correspondente a essa face (ver Tabela

4.6);

- abertura dominante não situada em zona de alta sucção externa: deve- se adotar o valor do coeficiente de forma externo, Ce, correspondente ao

local da abertura nesta face (ver Tabela 4.6);

- abertura dominante situada em zona de alta sucção externa: deve ser levada em conta a relação entre a área da abertura dominante (Aad) e a

área total das aberturas submetidas a sucções externas (Aase) nas outras

faces. A Tabela 4.9 fornece os valores de cpi (sucção) em função da

relação Aad/ Aase.

Tabela 4.9: Valores de cpi (sucção) em função da relação Aad/Aase.

Aad/ Aase cpi 0,25 - 0,4 0,50 - 0,5 0,75 - 0,6 1,0 - 0,7 1,5 - 0,8 3,0 - 0,9 (FONTE: (ABNT) NBR 6123: 1988)

Observação: Interpolar linearmente para valores intermediários.

A determinação dos coeficientes de pressão interna deve ser feita de maneira a reproduzir, o mais fielmente possível, as condições gerais e as possibilidades de abertura numa edificação.

Para o cálculo do vento foi utilizado um programa livre desenvolvido na Universidade de Passo Fundo pelo Professor Zacarias M. Chamberlain Pravia. O objetivo principal do programa Visual Ventos é determinar as Forças Devidas ao Vento em edifícios de planta retangular e cobertura duas águas de acordo com as prescrições da (ABNT) NBR 6123:1988. Os dados de entrada do programa são as características geométricas da edificação e as características do terreno, além disso deve-se fornecer o tamanho das aberturas para o cálculo da velocidade e coeficientes de pressão externa e interna, tal como é descrito na (ABNT) NBR 6123:1988 e detalhado anteriormente.

Camila Rodrigues (2012)

5.

ESTADOS LIMITES

No método de cálculo dos estados limites, a segurança da estrutura é verificada determinando-se as solicitações de cálculo comparando-as com as solicitações resistentes. Admite-se que a estrutura seja segura quando as solicitações de cálculo forem no máximo, iguais aos valores que podem ser suportados pela estrutura, no estado limite considerado.

Uma estrutura atinge um estado limite quando apresenta desempenho inadequado à finalidade da construção. Logo, para o cálculo das estruturas de concreto é necessários considerar-se os estados limites últimos e o de serviço. A seguir, os mesmos são definidos.