Efeio do Vento como Ação Dinâmica em Edifícios Altos

169 Pages·2014·3.76 MB·Portuguese

by  Bruno Oliveira

Efeito do Vento como Ação Dinâmica em
Edifícios Altos

Bruno Daniel de Castro Oliveira

Dissertação apresentada para obtenção do grau de
Mestre em Engenharia Civil – Estruturas

Orientador: Professora Doutora Joana Delgado

Co-Orientador: Eng.º Luís Macedo

OUTUBRO DE 2014
Efeito do Vento como Ação Dinâmica em Edifícios Altos
Efeito do Vento como Ação Dinâmica em Edifícios Altos

À Tânia Rodrigues
Efeito do Vento como Ação Dinâmica em Edifícios Altos
Efeito do Vento como Ação Dinâmica em Edifícios Altos

AGRADECIMENTOS
Ao longo deste semestre muitas foram as pessoas que, pelo seu apoio e incentivo, em muito
contribuíram para a realização da presente dissertação. No entanto, gostaria de expressar
um agradecimento especial:

À Professora Doutora Joana Delgado, a minha orientadora, pela disponibilidade e simpatia
que demonstrou ao longo do semestre, pelos conhecimentos que me transmitiu, pela
bibliografia disponibilizada e pela revisão cuidada que em muito me ajudou a terminar a
presente dissertação.
Ao Eng.º Luís Macedo, o meu co-orientador, pela disponibilidade que sempre demonstrou
ter, pela ajuda no desenvolvimento dos trabalhos numéricos e pela transmissão de
conhecimentos para a realização da presente dissertação.
À Tânia pelo carinho e compreensão recebidos, pelas palavras de incentivo e pelo apoio
incessante na minha vida.
Aos meus pais e familiares, pelo seu apoio, amizade, sabedoria e “bom senso”.
Aos meus amigos, Bruno Pinto, Carlos Viseu, Cláudio Dias, João Silva, Raul Sousa, Rui
Seabra, Rui Ribeiro e Sónia Abreu que, pela sua presença, companheirismo e palavras de
apoio, em muito contribuíram para a execução do presente trabalho.
A todos aqueles que, de uma forma ou de outra, também contribuíram para que
conseguisse finalizar a presente dissertação.

I
Efeito do Vento como Ação Dinâmica em Edifícios Altos

II
Efeito do Vento como Ação Dinâmica em Edifícios Altos

RESUMO
Este trabalho apresenta uma série de conceitos fundamentais relacionados com a ação do
vento em edifícios altos, começando por serem estabelecidas algumas considerações acerca
da circulação do vento na camada limite atmosférica e da sua interação com as estruturas.
É feita uma apresentação das metodologias propostas pelo RSA e pelo Eurocódigo 1 para
quantificação estática da ação do vento sobre os edifícios, bem como é elaborada uma
comparação das metodologias propostas por estes.
Foram modelados computacionalmente, com recurso a um programa automático de cálculo
estrutural, três edifícios altos com diferente secção geométrica em planta que servirão de
caso de estudo. Para estes mesmos edifícios são aplicados os dois regulamentos
considerados com vista à determinação de esforços e deslocamentos.
Sendo os edifícios altos um género de estruturas capazes de ser excitadas dinamicamente
perante a ação do vento, adota-se uma metodologia para quantificação desta ação de
forma dinâmica na direção do escoamento.
Assim, é obtida a resposta dinâmica ao longo do tempo em termos de vários parâmetros
de controlo para o caso de estudo considerado e é feita uma comparação da resposta dos
edifícios sob a ação dinâmica do vento em função da secção geométrica em planta e em
função da resposta estática regulamentar.

PALAVRAS-CHAVE: Vento, Edifícios Altos, RSA, Eurocódigo 1, Ação Dinâmica

III
Efeito do Vento como Ação Dinâmica em Edifícios Altos

IV
Efeito do Vento como Ação Dinâmica em Edifícios Altos

ABSTRACT
This work presents a number of fundamental concepts related to the wind effects on tall
buildings, starting to be established some considerations about the wind movement in the
atmospheric boundary layer and its interaction with structures.
A presentation of the methodologies proposed by RSA and Eurocode 1 for quantification
of static wind action on buildings is made, as well a comparison between them.
Using software for automatic structural calculation, three tall buildings with different
geometric plan are modeled for the case study. The two normative guidelines are applied
for these buildings to obtain the static responses.
As tall buildings are structures capable of being dynamically excited under the wind loads,
a method for quantifying this action with dynamic nature on these structures is adopted.
The dynamic response in time, in terms of various control parameters for the considered
case of study, is obtained and is compared the dynamic response of the buildings under
the different geometric plan and under a static wind load.

KEY-WORDS: Wind, Tall Buildings, RSA, Eurocódigo 1, Dynamic Load

V
Efeito do Vento como Ação Dinâmica em Edifícios Altos

VI