Mas, agora que sou oficialmente engenheiro gostaria de postar um pouco sobre um tema mas específico e que foi a minha tese de mestrado integrado, "Efeito do Vento em Edifícios Altos - Aplicação a um Caso Concreto". Espero que o pouco que escrevo ajude quem se inicia no estudo da acção do vento e que poupe o muito tempo que perdi durante este ano para quantificação de tal acção.
A dissertação aborda uma série de conceitos base no que concerne à acção do vento sobre edifícios altos sendo feita também uma análise da metodologia proposta pelo Eurocódigo1 para quantificação de tal acção sobre os edifícios. Com vista ao estudo de amortecedores de massas sintonizadas tornou-se necessário a quantificação de uma acção que representasse os efeitos de rajada do vento. A quantificação no domínio do tempo desta acção pode tornar-se "complicada" uma vez que, no caso dos edifícios altos, se torna indispensável ter em conta a correlação em altura das flutuações de velocidade do vento. Tal pode revelar-se também muito trabalhoso e "sem interesse" quando se pretendem atingir outros objectivos como por exemplo estudar a eficácia de amortecedores para redução de oscilações. Neste sentido foi proposta uma metodologia para quantificação da acção dinâmica do vento que, através da aplicação de uma força com a mesma lei de variação em altura (mas obviamente com diferente magnitude) conduzisse a resultados em termos de esforços, deslocamentos e acelerações próximos dos obtidos por aplicação dos regulamentos existentes.
As flutuações de velocidade do vento podem ser obtidas através da função de densidade espectral representativa destas mesmas flutuações, porém, segundo a metodologia proposta e para ter em conta de forma aproximada as correlações da velocidade em altura, estas podem ser obtidas gerando séries de vento (por exemplo com auxílio do método de Shinozuka) a partir da função de densidade espectral previamente multiplicada pela função de transferência aerodinâmica ou função de admitância aerodinâmica. Segundo Holmes (2001), numa análise no domínio da frequência é esta função que tem em conta a não ocorrência em simultâneo das flutuações de velocidade em grandes estruturas: “For larger structures, the velocity fluctuations do not occur simultaneously over the windward face and their correlation over te whole área, A, must be considered. To allow for this effect, an aerodynamic admittance is introduced.”.
Outra questão que se colocou foi: para que altura gerar estas séries de vento??? De acordo com o Eurocódigo 1, os parâmetros da função densidade espectral para o cálculo do factor estrutural devem ser calculados para uma altura de referência de aproximadamente 0,6 vezes a altura do edifício, o que, para o caso de estudo considerado, a torre 1 do World Trade Center, corresponde a cerca de 250metros.
A próxima figura apresenta a mesma série, isto é, adoptando os mesmos ângulos de fase para as harmónicas, mas gerada a partir do espectro de potência previamente multiplicado pela função de admitância aerodinâmica.
Admitindo a velocidade do vento dada pela soma de uma componente média
Espero com este post ajudar quem se encontra "atrapalhado" (como eu estive) para quantificar de forma simples a acção dinâmica do vento que permita estudar outros assuntos como por exemplo a eficácia de TMD´S na redução das oscilações. Num próximo post apresentarei os resultados obtidos em termos de deslocamentos e acelerações por aplicação desta metodologia e do Eurocódigo 1 ao caso de estudo considerado bem como a resposta do mesmo edifício sujeito a esta acção dinâmica quando acoplado ou não de sistema de amortecimento.










