Determinação experimental em túnel de vento dos fatores de vizinhança estáticos e dinâmicos para um modelo de edifício alto em distintas condições de vizinhança

Abstract

A maioria das normas que preconizam as cargas devidas ao vento em edifícios foram derivadas de estudos em túneis de vento com modelos de edifícios isolados. No entanto, em ambientes reais, as cargas de vento em edifícios altos cercados por outros edifícios altos podem ser bem diferentes daquelas para isolados. Edifícios altos na vizinhança podem aumentar ou diminuir significativamente as cargas de vento locais que atuam nos elementos de revestimento do edifício, bem como a carga de vento total que atua na estrutura. Infelizmente, poucas normas referem-se às cargas de vento induzidas por efeitos de vizinhança, sendo que algumas apenas os citam e os alertam brevemente sobre o fenômeno. Este trabalho tem como objetivo central a determinação dos fatores de vizinhança considerando coeficientes de força, coeficientes de torção e deslocamentos flutuantes longitudinais, transversais e torcionais em um modelo de edifício alto padrão (CAARC Standard Tall Building). Os testes foram realizados para duas configurações de vizinhança no entorno considerando dois tipos de perfis de vento natural incidente, simulando situações reais. Os resultados foram obtidos a partir de ensaios no túnel de vento Prof. Joaquim Blessmann. Os ensaios estáticos foram realizados a partir da medição de pressões na superfície do modelo. Os ensaios dinâmicos foram realizados utilizando uma balança dinâmica de três graus de liberdade (BD3GDL). Busca-se contribuir com o aumento do conhecimento sobre os fatores de vizinhança indicados para uso pela NBR-6123. Nos ensaios estáticos, a presença das vizinhanças causou, em geral, o efeito de proteção esperado provocando uma diminuição nos coeficientes de pressão, coeficientes de força e de torção comparados com o edifício isolado. No entanto, a resposta flutuante dos ensaios dinâmicos sofreu amplificações significativas nos três graus de liberdade para determinadas configurações de vizinhança e tipo de vento incidente.

Most standards for wind loads in buildings were derived from wind tunnel studies of isolated building models. However, in real environments, wind loads on tall buildings surrounded by other tall buildings may be quite different from those in isolation. Tall buildings in the surrounding area can significantly increase or decrease local wind loads acting on the building cladding as well as the wind load acting on the structure. Unfortunately, few standards refer to wind load-induced neighborhood effects, but only cite and warn them briefly about their risks. The main objective of this study is the determination of neighborhood factors considering pressure coefficients, force coefficients, torsion coefficients and longitudinal, transversal and torsional floating displacements in a CAARC Standard Tall Building for two configurations surrounding neighborhood considering two types of incident natural wind profile, simulating real situations. The results were obtained from tests in the wind tunnel Prof. Joaquim Blessmann. Static tests were performed using pressure taps. The dynamic tests were performed using a dynamic scale of three degrees of freedom (BD3GDL) through aeroelastic modeling. We seek to contribute to the increase in knowledge about neighborhood factors for use by NBR- 6123. In the static tests, the presence of the neighborhoods caused, in general, the expected protection effect, causing a decrease in the pressure coefficients, force and torsion coefficients compared to the isolated building. However, the fluctuating response of dynamic tests has undergone significant amplifications in the three degrees of freedom for certain neighborhood configurations and incident wind type.