Introdução
Este documento apresenta uma análise comparativa do parâmetro S3, o fator estatístico da norma NBR 6123, nas suas versões de 1988 e 2023. O parâmetro S3 é fundamental para o cálculo das forças devidas ao vento em edificações, considerando aspectos probabilísticos relacionados à segurança e vida útil da estrutura.
NBR 6123:1988 – Parâmetro S3
Na NBR 6123:1988, o parâmetro S3 é definido como o “Fator baseado em conceitos probabilísticos”. Ele é utilizado na fórmula da velocidade característica do vento (Vk), que é dada por: Vk = Vo * S1 * S2 * S3, onde:
- Vo é a velocidade básica do vento.
- S1 é o fator topográfico.
- S2 é o fator que considera a influência da rugosidade do terreno, das dimensões da edificação ou parte da edificação em estudo, e de sua altura sobre o terreno.
Figura 1 – Tabela 3 da NBR 6123/88
O Anexo B da NBR 6123:1988 é dedicado ao “Fator estatístico S3 para a probabilidade Pm e vida útil de edificação de m anos”. Isso indica que o valor de S3 é determinado com base na probabilidade de uma certa velocidade do vento ser excedida em um período de tempo (vida útil da edificação).
NBR 6123:2023 – Parâmetro S3
Na NBR 6123:2023, o parâmetro S3 também é denominado “Fator estatístico, S3” e está detalhado na seção 5.4. Assim como na versão anterior, ele é um dos fatores que compõem a velocidade característica do vento (Vk). A nova versão da norma mantém a dependência do S3 com a probabilidade de excedência e a vida útil da edificação, conforme indicado no Anexo B (normativo) intitulado “Fator estatístico S3 para a probabilidade Pm e vida útil de edificação de m anos”.
É importante notar que a estrutura geral da fórmula para Vk foi sido mantida, o que sugere que o papel fundamental do S3 como um fator probabilístico permanece inalterado. As possíveis alterações estão nas tabelas ou métodos de cálculo para a determinação do valor de S3, ou na sua interpretação e aplicação em cenários específicos.
Figura 2 – Tabela 3 da NBR 6123/23
Comparativo e alterações entre NBR 6123:1988 e NBR 6123:2023 – parâmetro S3
Ambas as versões da NBR 6123 definem o S3 como um fator estatístico relacionado à probabilidade de excedência da velocidade do vento e à vida útil da edificação. A principal diferença, sem uma análise aprofundada das tabelas e métodos de cálculo de cada anexo B, reside na atualização dos valores e, possivelmente, na metodologia para a sua determinação, refletindo avanços no conhecimento e na análise estatística de dados meteorológicos ao longo do tempo. A versão de 2023, sendo mais recente, incorpora dados e abordagens mais atuais.
Mudanças no parâmetro S3:
- Alterações no Grupo 1: O fator S3 para o Grupo 1 (edificações cuja ruína pode afetar a segurança ou socorro a pessoas) foi modificado de 1,10 para 1,11. Além disso, novos tipos de edificações foram incluídos neste grupo, como pontes rodoviárias, ferroviárias e estruturas para substâncias inflamáveis, tóxicas e/ou explosivas.
- Adição do Grupo 2: Foi adicionado um novo Grupo 2 para edificações com aglomerações de pessoas. Isso levou à renumeração dos antigos Grupos 2 e 3 para, respectivamente, 3 e 4, sem alterações em seus escopos ou valores.
- Remoção do Grupo 4 (antigo): O antigo Grupo 4, que abrangia elementos de vedações, foi removido. Esses elementos agora integram o grupo da edificação à qual pertencem. Para o cálculo de elementos de vedação, é permitido reduzir o fator S3 com um fator igual a 0,92, resultando em um valor de S3 equivalente ao proposto na versão de 1988 para o Grupo 4.
- Alteração do Grupo 5: Inclusão da informação do prazo máximo para a utilização do parâmetro 0,83 para os demais grupos (1 a 4) – fator aplicável em um prazo máximo de 2 anos.
Essas informações são cruciais para entender as implicações práticas das mudanças no S3, especialmente no dimensionamento de estruturas. A nova norma busca refletir uma maior rigorosidade em termos de segurança para certos tipos de edificações e elementos construtivos.
Figura 3 – Comparativo entre as versões da NBR 6123/88 e NBR 6123/23
Conclusão
O parâmetro S3 da NBR 6123, tanto na versão de 1988 quanto na de 2023, desempenha um papel fundamental no cálculo das forças do vento, incorporando aspectos probabilísticos relacionados à segurança e vida útil das edificações. A versão de 2023 trouxe atualizações significativas, principalmente na categorização dos grupos de edificações e nos valores associados ao S3, visando uma maior precisão e segurança no dimensionamento. As alterações refletem a evolução do conhecimento e a necessidade de adaptar a norma a novos cenários e tipos de construções.
Para o cálculo de torres de telecomunicações, adota-se o Grupo 3, com um período de recorrência para eventos extremos de 50 anos, sendo que esse período de 50 anos representa um consenso globalmente aceito para edificações de uso geral, pois oferece um nível de segurança razoável sem tornar os projetos economicamente inviáveis. Para estruturas de maior importância ou com consequências mais severas em caso de falha (como hospitais, usinas nucleares, ou pontes de grande porte), períodos de retorno maiores podem ser especificados, refletindo a necessidade de um nível de segurança superior.
