Introdução
A NBR 6123:2023 – Forças devidas ao vento em edificações, estabelece as condições exigíveis na consideração das forças devidas à ação estática e dinâmica do vento em edificações. Para o cálculo dessas forças, são utilizados diversos parâmetros, entre eles, a velocidade característica do vento (Vk), que é definida pela equação:
Onde:
* é a velocidade básica do vento.
* é o fator topográfico.
* é o fator de rugosidade do terreno, dimensões da edificação e altura sobre o terreno.
* é o fator estatístico.
Este documento foca na determinação do parâmetro S2, que é crucial para a correta avaliação das cargas de vento em uma edificação.
Fator S2: Rugosidade do Terreno e Dimensões da Edificação
O fator S2 considera o efeito combinado da rugosidade do terreno, da variação da velocidade do vento com a altura acima do terreno e das dimensões da edificação. Para a sua determinação, é necessário definir a categoria de rugosidade do terreno e a classe da edificação.
Categorias de Rugosidade do Terreno
A NBR 6123:2023 (baseada na NBR 6123:1988) classifica a rugosidade do terreno em cinco categorias:
Categoria I
Superfícies lisas e planas, como mar calmo, lagos, rios, campos de gelo ou neve sem obstáculos.
Superfícies lisas de grandes dimensões, com mais de 5 km de extensão, medida na direção e sentido do vento incidente.
Categoria II
Terrenos abertos com poucos obstáculos isolados, como zonas costeiras, fazendas, pântanos com vegetação rala, ou áreas com construções esparsas.
Categoria III
Terrenos com obstáculos numerosos e baixos, como granjas, subúrbios, fazendas com muitas árvores, casas de campo, ou áreas com edificações de altura uniforme e baixa.
Categoria IV
Terrenos com obstáculos altos e numerosos, como zonas de parques, bosques, cidades pequenas, zonas industriais, ou áreas com edificações de altura média e densidade considerável.
Categoria V
Terrenos com obstáculos muito altos e densos, como florestas densas, centros de grandes cidades com edifícios altos e densamente construídos.
Classes de Edificação
As edificações são classificadas de acordo com suas dimensões:
- Classe A: Edificações onde a maior dimensão horizontal ou vertical não excede 20 m.
- Classe B: Edificações ou partes de edificações onde a maior dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal está entre 20 m e 50 m.
- Classe C: Edificações ou partes de edificações onde a maior dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal excede 50 m.
Metodologia de Cálculo do S2
O valor de S2 pode ser determinado pela seguinte fórmula:
Onde:
* b, e, s são parâmetros que dependem da categoria de rugosidade do terreno e da classe da edificação.
* z é a altura acima do terreno em metros.
Para determinar os valores de b, e, s, é necessária a consulta da Tabela 1 da NBR 6123. Esta tabela correlaciona as categorias de rugosidade do terreno com as classes de edificação para fornecer os parâmetros necessários ao cálculo do S2.
Ferramentas Auxiliares para Classificação do Terreno
Para auxiliar na determinação da categoria de rugosidade do terreno, diversas ferramentas podem ser utilizadas:
- Fotos tiradas no local: Permitem uma análise visual direta do entorno da edificação, identificando a presença e a densidade de obstáculos (vegetação, outras construções, etc.).
- Imagens do Google Earth: Oferecem uma visão aérea e histórica do local, possibilitando a identificação de características do terreno em uma escala maior e a verificação de mudanças ao longo do tempo. A função de medição do Google Earth também pode ser útil para estimar dimensões de obstáculos e distâncias.
- Visitas de campo: A forma mais precisa de avaliar a rugosidade do terreno, permitindo observar detalhes que podem não ser visíveis em fotos ou imagens de satélite.
- Mapas topográficos e planos urbanísticos: Podem fornecer informações sobre a topografia da região e o zoneamento, auxiliando na identificação de áreas com características específicas de rugosidade.
É fundamental que a classificação seja feita de forma criteriosa, considerando a área de influência do vento na edificação e a direção predominante do vento.
Imagens Ilustrativas das Categorias de Rugosidade
A seguir, são apresentadas imagens que exemplificam cada categoria de rugosidade do terreno, conforme a NBR 6123. A seleção de imagens priorizou exemplos visuais claros para cada categoria.
Categoria I
Mar calmo, lagos, rios, campos de gelo ou neve sem obstáculos.
Categoria II
Zonas costeiras, fazendas, pântanos com vegetação rala, etc.
Categoria III
Granjas, subúrbios, fazendas com muitas árvores, casas de campo, ou áreas com edificações de altura uniforme e baixa.
Categoria IV
Zonas de parques, bosques, cidades pequenas, zonas industriais, etc.
Categoria V
Florestas densas, centros de grandes cidades com edifícios altos e densamente construídos.
