VENTO EM ESTRUTURAS: Como reduzir o seu efeito?

Se você é um engenheiro projetista ou um estudante de engenharia, certamente conhece a norma NBR 6123 que trata das Forças Devido ao Vento em Edificações.

Mas a grande questão é: “É possível reduzir a ação do vento nas edificações?"

Para responder a essa pergunta precisamos esclarecer algumas coisas:

• Vento nada mais é do que uma massa de ar em movimento, que quando entra em contato com superfícies, gera redemoinhos, vórtices e turbilhões. Assim, quanto maior a altura de incidência, maior a velocidade do vento e menor a sua turbulência, já que menores são os obstáculos que reduzem a velocidade do mesmo.

• A velocidade caraterística do vento para um determinado local é definida a partir de variações aleatórias desta velocidade em função do tempo, de modo que a velocidade é dada como uma soma do vetor de velocidade médio e o vetor de velocidade turbulento. Em outras palavras, a velocidade característica do vento é definida pela sobreposição de fatores estáticos e dinâmicos.

SE LIGA NA NORMA!

O capítulo 9 da NBR 6123, trata dos Efeitos Dinâmicos Devidos à Turbulência Atmosférica. De acordo com este capítulo, os efeitos dinâmicos do vento podem ser substituídos por ações estáticas equivalentes, quando se tratar de edificações robustas e baixas, entretanto, em edificações esbeltas e flexíveis, principalmente aquelas com baixas frequências naturais de vibração os efeitos dinâmicos devem ser considerados. Isso porque em estruturas com um período fundamental igual ou inferior a 1 segundo, a influência da resposta flutuante é pequena sendo seus efeitos já considerados na determinação do intervalo de tempo adotado para o fator S2, o qual considera a variação da velocidade do vento com a altura acima do terreno e das dimensões da edificação ou parte da edificação em consideração.

Assim, é de fácil entendimento que o vento não é um grande problema para edificações baixas e robustas, por outro lado, prédios esbeltos e altos tem a ação do vento como um dos agentes de maior significância. A maioria dos acidentes causados pelo vento, normalmente ocorrem por falta de ancoragem das terças, contraventamento insuficiente, fundações inadequadas e/ou deformabilidade excessiva da edificação.

Mas afinal de contas, é possível minimizar a ação do vento?

Sim, é possível diminuir a ação do vento! Como? Através de tecnologia e uso da tão famosa geometria, isso mesmo a geometria das estruturas é um dos fatores mais eficientes para controlar a deformação ou oscilação excessiva ocasionada devido à ação do vento

Figura 1 : Amortecedor passivo (Tuned Mass Damper – TMD)

Figura 2: Amortecedor Semi-ativo ( Dampers).

Figura 3 : Amortecedor ativo (Active Mass Driver – AMD).

Outra solução adotadas para diminuir a ação do vento está diretamente ligada a geometria da estrutura, como o emprego de cantos arredondados, ou suavizados, o uso de seções transversais variáveis e mesmo rotações nas secções de altura do prédio, além disto, outra forma de mitiga a ação do vento é através do aumento da porosidade da estrutura. As Figuras 4 e 5 mostram alguns prédios onde estas soluções foram adotadas.

Figura 4: Burj Khallifa – Dubai.

Figura 5 : One World Trade Center – Nova York.