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Como calcular a pressão provocada pelos ventos em uma estrutura

Atualizado em 21 fevereiro, 2017

A força do vento sobre uma estrutura depende de vários fatores, dentre eles está a velocidade do vento, o formato e o tamanho do terreno, a forma, e a aerodinâmica da estrutura. A teoria tradicional assume que a pressão horizontal provocada pelo vento aplica uma força normal na face da estrutura. Com o objetivo de encontrar os pontos críticos da construção, são realizados inúmeros cálculos. No caso de paredes que sofrem a ação das forças dos ventos, afere-se qual é a intensidade dos ventos. Programas permitem calcular qual será a pressão exercida sobre uma determinada construção e também é possível fazer cálculos por meio de testes em modelos.

Instruções

Os ventos provocam tensão sobre uma estrutura (wind image by hanna kreis from Fotolia.com)
  1. No local da estrutura, obtenha a velocidade do vento. Se não há dados disponíveis para o local em específico, use os valores de regiões próximas:

    As áreas costeiras e montanhosas possuem velocidade é de 110 mph. Na região norte e central a velocidade é de 90 mph. Em outras áreas a velocidade é de 80 mph.

  2. Selecione uma categoria para o terreno onde a estrutura será construída. Para centros urbanos que possuam estruturas vizinhas com mais de 21 m, escolha a categoria "A". Para áreas arborizadas ou centros urbanos com estruturas menores de 21 m, escolha "B". Para áreas planas que possuam obstáculos com menos de 30 metros de altura, escolha "C". Para áreas planas sem obstáculos, escolha "D".

  3. Encontre o coeficiente de exposição (K), utilizando a categoria terreno. Para a categoria "A" use 0,000307. Para a categoria "B" use 0,000940. Para a categoria "C" user 0,002046. Para a categoria "D" use 0,003052.

  4. Para estimar a pressão do vento sobre a estrutura , use o seguinte cálculo q = K x V ^ 2 = coeficiente de exposição x velocidade básica do vento c velocidade básica do vento.

  5. Para estruturas importantes deve-se multiplicar a pressão do vento por 1,15. Tais construções podem ser escolas, hospitais, edifícios ocupados por inquilinos, edifícios vitais para a comunicação, estruturas altas ou final.

  6. Para edifícios que estejam sujeitos a furacões, como os que se encontram ao longo do Golfo do México ou na costa do Atlântico, multiplique a pressão do vento por 1,05.

  7. Para cada direção específica, multiplique a pressão do vento pela área das superfícies expostas aos ventos de maior intensidade. O valor da área deve estar em metros quadrados.

Dicas

  • A velocidade do vento para um determinado local é a maior velocidade registrada, nos últimos 50 anos, a 10 metros acima do terreno aberto.

Aviso

  • As etapas dos cálculos mostrados acima fornecem apenas uma simples aproximação da força exercida pelo vento sobre uma estrutura. Dados detalhados sobre o local e um modelo da estrutura irão lhe proporcionar dados muito mais precisos. Para pressões positivas e negativas provocadas pelas forças dos ventos, a estrutura precisa ser verificada pelo código ASCE-7.
  • A fim de obter dados confiáveis sobre a carga provocada pelos ventos, consulte um engenheiro estrutural qualificado ou um arquiteto.
  • ara verificar os requisitos estruturais mínimos, verifique o código de construção local.

O que você precisa

  • Dados da força dos ventos para um local determinado
  • Dimensões da contrução
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