Avaliação da segurança de um edifício metálico alto submetido à velocidade de vento atualizada

Abstract

De uma maneira geral, o dimensionamento estrutural requer a avaliação dos carregamentos atuantes sob diferentes cenários. Em casos de atuação de ações de vento, o procedimento simplificado de análise apresentado pela NBR 6123 (ABNT, 1988) abrange a aplicação de formulações em função das características da estrutura, da sua localidade e finalidade. Nesse contexto, a sugestão de atualização do mapa das isopletas das velocidades básicas do vento apresentado na normativa supracitada é um aspecto fundamental a ser considerado em projeto, uma vez que a adoção dos valores desatualizados pode conduzir a estruturas subdimensionadas. Dessa forma, para demonstrar o impacto desses critérios na segurança de um edifício alto metálico, propõe-se avaliar uma estrutura com 40 pavimentos localizada na região de Belo Horizonte em que o mapa atualizado apresenta acréscimos de até 4,5 m/s na sua velocidade básica do vento. Para a verificação dos requisitos normativos da NBR 8800 (ABNT, 2008), utilizase o software Eberick (ALTOQI, 2021) adotando a velocidade básica de 31.5 m/s, apresentada na normativa vigente, e comparando com novo valor de 36 m/s, devido a atualização, onde observa-se o não atendimento dos critérios. Em seguida, compara-se os resultados com os valores obtidos na análise estática não-linear do tipo pushover, desenvolvido no Abaqus (SIMULIA, 2020), com o aumento das velocidades básicas do vento em situações de combinações últimas normais e combinações de serviço raras nas direções X e Y. Nos resultados, são construídas as curvas de capacidade da estrutura e são observados valores altos de velocidade do vento, em relação à região de estudo, para levar os perfis metálicos ao escoamento e atingir a máxima reação na base em que a estrutura suporta. Por fim, avalia-se o conforto do usuário com base nos valores limites de aceleração da NBR 6123 (ABNT, 1988) e do estudo de Bachmann et al. (1995) para os dois valores de vento.

In general, structural design requires the evaluation of loads acting under different scenarios. In cases of wind action, the simplified analysis procedure presented by NBR 6123 (ABNT, 1988) covers the application of formulations according to the structure’s characteristics, its location, and its purpose. In this context, the suggestion of updating the isopleth map of the basic wind speeds presented in the aforementioned regulations is a fundamental aspect to be considered in the project, since the adoption of outdated values can lead to undersized structures. Criteria in the safety of a high-metal building, it is proposed to evaluate a structure with 40 floors located in the region of Belo Horizonte where the updated map shows increases of up to 4.5 m/s in its basic wind speed. To verify the normative requirements of NBR 8800 (ABNT, 2008), the Eberick (ALTOQI, 2021) software is used, adopting the basic speed of 31.5 m/s, presented in the current regulations, and comparing it with a new value of 36 m/s, due to the update, where it is observed that the meeting the criteria. Then, the results are compared with the values obtained in the non-linear static pushover analysis, developed at Abaqus (SIMULIA, 2020), with the increase of the basic wind speeds in situations of extreme normal combinations and rare service combinations in the X and Y directions. In the results, the structure’s capacity curves are constructed and high values of wind speed are observed, about the study region, to lead the metallic profiles to flow and reach the maximum reaction at the base in which the structure resists. Finally, user comfort is evaluated based on the acceleration limit values of NBR 6123 (ABNT, 1988) and the study by Bachmann et al. (1995) for the two wind values.