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2017-10-11

Geração de cargas de vento em paredes e coberturas segundo a ASCE / SEI 7-16

Com o RFEM e o RSTAB, pode considerar facilmente os efeitos de carga de vento em edifícios tridimensionais de acordo com a ASCE/SEI 7-16. Este artigo explica a teoria complexa da introdução de cargas de vento no software. Pode encontrar a carga de vento em "Ferramentas" → "Gerar carregamento" → "De cargas de vento".

Parâmetros gerais

São necessários os seguintes dados gerais da ASCE/SEI 7-16 para introduzir as cargas de vento em paredes e coberturas:

  • Velocidade básica do vento V (ver Secção 26.5, Figuras 26.5-1 e 26.5-2)
  • Fator de direcionalidade do vento Kd (ver Secção 26.6)
  • Categoria de exposição B, C ou D (ver Secção 26.7)
  • Fator de topografia Kzt (ver Secção 26.8)
  • Fator de elevação do solo Ke (ver Secção 26.9)
  • Fator de efeito de rajada G (ver Secção 26.11)
  • Classificação de envolvente (ver Secção 26.12)
  • Altura média da cobertura h (ver Secção 26.2)

Estes parâmetros gerais para a determinação da pressão da velocidade são necessários na parte superior da caixa de diálogo (ver Figura 01).

Geometria e direção do vento

Em seguida, a geometria da base e da cobertura devem ser introduzidas (ver Figura 01, no meio). No caso de uma cobertura plana, os nós A e I, B e J, C e K, bem como D e L devem assentar um abaixo do outro. No caso de uma cobertura de duas águas, o mesmo se aplica aos nós A e I, C e J, D e K e F e L. Além disso, a direção do vento deve ser definida no respetivo lado do edifício. Devido aos diferentes casos a serem examinados (ver ASCE/SEI 7-16, Fig. 27.3-8), devem ser sempre definidos dois lados do edifício.

Casos de carga

Para gerar as cargas, estas devem estar disponíveis nos casos de carga. Para isso, é necessário atribuir os casos de carga à respetiva situação de carga (ver Figura 01 em baixo à esquerda e Figura 02). A classificação está estruturada da seguinte forma:

  • Cargas de vento mínimas de cálculo para a respetiva direção de acordo com ASCE/SEI 7-16 27.1.5
  • 1º caso: Pressão total do vento de cálculo atuante na área projetada perpendicular a cada eixo principal da estrutura, considerada separadamente ao longo de cada eixo principal.
  • 3º caso: Carga de vento como definido no caso 1, mas considerado para atuar simultaneamente a 75% do valor especificado.

De acordo com ASCE/SEI 7-16, Tabela 26.13-1, Nota 3, o coeficiente de pressão interno (GCpi ) deve ser considerado de forma positiva e negativa para ter em consideração a posição de carga mais desfavorável. Vários sinais são indicados pelo índice +cpi e -cpi nos casos de carga (ver Figura 02, destacada a amarelo e vermelho). Uma vez que a pressão do vento muda rapidamente entre os valores positivos e negativos para a direção do vento perpendicular à cumeeira, são especificados dois valores para o coeficiente de pressão externa na ASCE/SEI 7-16, Figura 27.3-1. Ambos devem ser verificados de acordo com a nota 3. Isto é indicado na caixa de diálogo pelo índice w1 e w2 (ver Figura 02, destacada a púrpura e verde). Basicamente, todas as constelações têm de ser analisadas para encontrar o estado mais desfavorável. Se pretende excluir os casos de carga não determinantes, pode desativar os casos de carga desmarcando a caixa de seleção correspondente.

Distribuição de carga

Na parte inferior da caixa de diálogo (ver Figura 01), pode especificar as configurações relativas à distribuição de carga. Isto é explicado em detalhe no manual do RFEM [2] , Capítulo 11.8.

Referência

[1] ASCE/SEI 7-16, Cargas mínimas de cálculo e critérios associados para edifícios e outras estruturas.
[2]Dlubal Software. (2016). Manual do RFEM 5. Tiefenbach, Alemanha fevereiro de 2016.

Autor

O Eng. Rehm participa nos desenvolvimentos da área das estruturas de madeira e presta apoio técnico a clientes.

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