Efeito do vento em edificações
13/07/2022
Croqui Faria Santos. Empreendimento Colla Construções - Porto Alegre.

A formação de ciclones é comum no inverno na região Sul do país, o último que ficou mais conhecido pela força e pelos cuidados preventivos que tivemos que tomar foi o Yakecan. Apesar de não ter atingido Porto Alegre com a intensidade que prometia gerou muitos prejuízos no sul do estado e também nos litorais uruguaio e gaúcho.

O fenômeno também trouxe a tona um tema importante e amplamente debatido entre calculistas e projetistas quando começamos a estudar a viabilidade de um empreendimento, a força do vento X estrutura do prédio. Pela norma de vento, a NBR-6123 de 1988, determina que, para a nossa região, deve ser considerada uma velocidade básica de 46 m/s, (mais ou menos 165 km/h).

Forças devidas ao vento em edificações. Esta Errata 1 da ABNT 6123:1988 foi elaborada pelo Comitê Brasileiro de Construção Civil (ABNT/CB-02) pela Comissão de Estudo das Forças Devidas ao Vento em Edificações (ABNT/CE-02:003.16)

As edificações são um obstáculo ao fluxo de ar (vento). Os ventos encontram a resistência da fachada do edifício e são desviados pelas laterais e também pela parte superior. Essa resistência ao vento se traduz em forças, que devem ser absorvidas pela estrutura.

A diferença de velocidade nas superfícies do edifício e a natureza aleatória das rajadas de vento provocam turbilhões, que por sua vez, resultam em oscilações na estrutura. A velocidade do vento cresce à medida que subimos e nos afastamos do nível do terreno, e somado a isso, a esbeltez e flexibilidade do edifício o tornam mais suscetível às oscilações. Assim, esses efeitos combinados, além da inexistência de anteparos são exponencialmente maiores à medida que cresce a altura da edificação.

Isopletas de velocidade básica V (m/s).

O efeito do vento também é bastante influenciado pela forma da edificação. Na prática, para edificações de forma retangular com lados entre 15 e 40 m em planta as forças do vento são bem importantes a partir de uma altura de 35 m, ou seja, doze ou treze andares. Pela norma de vento, a NBR-6123 de 1988, determina que, para a nossa região, deve ser considerada uma velocidade básica de 46 m/s, (mais ou menos 165 km/h).

Para um edifício de mesmo formato, em uma altura a partir de 50 m (18 ou 20 andares) provavelmente o vento será o principal carregamento da estrutura. Para formas não retangulares e alturas maiores que 50 m, é altamente recomendável o ensaio de modelos reduzidos em túnel de vento, para a correta avaliação dos esforços atuantes na estrutura.

Prédios - Colla Construções.

O processo de desenvolvimento de projetos estruturais que não impactem na arquitetura ou que impactem o mínimo possível se torna um desafio maior em regiões com mais intensidade de ação do vento. O principal objetivo da estrutura é criar resistência ao mesmo tempo que mantem o conceito da arquitetura planejada. No nosso empreendimento Faria Santos, ponto alto de Porto Alegre e, por isso, localização de intensidade de vento grau 5, tivemos que tomar algumas precauções e buscar soluções que garantissem a segurança e também mantivessem a beleza do projeto. Por exemplo, o conceito de unidade nas lajes que gostaríamos só foi possível por reforçarmos a quantidade de ferro e concreto dos pavimentos. Essa percepção de linhas homogêneas é provocada por termos exatamente o mesmo nível de altura nas lajes externas e internas do edifício. Além disso, os pilares em concreto aparente deslocados de vigas complementam a sensação de leveza que queríamos entregar ao empreendimento e permitem mais amplitude de visão para quem está dentro dos apartamentos.

Projeto Colla Construções.

Em relação ao projeto da estrutura, além do dimensionamento das peças para resistir às forças geradas pelo vento, temos que levar em conta os deslocamentos da estrutura e a vibração ocasionada. Tecnicamente, o dimensionamento para resistir às forças é chamado de Estado Limite Último (ELU) e para os deslocamentos e oscilações é chamado de Estado Limite de Serviço (ELS). As dimensões dos pilares bem como o seu alinhamento (formação de pórticos de maior rigidez), com equilíbrio em pelo menos duas direções principais da edificação são os fatores que mais influenciam na rigidez global da estrutura.

Quanto maior essa rigidez, maior a economia de materiais, menores oscilações (percepção do usuário dentro do prédio) e menor deslocamento (menos fissuras em paredes e elementos de concreto).

Em resumo, é de grande importância a correta avaliação dos efeitos de vento nos projetos de estruturas de edifícios, e essa importância cresce com a altura da edificação.