AÇÃO DO VENTO EM FACHADAS DE EDIFÍCIOS ALTOS: ESTUDO BIBLIOGRÁFICO COMPARATIVO ENTRE VALORES OBTIDOS EM ESPECIFICAÇÕES NORMATIVAS E ENSAIOS EM TÚNEL DE VENTO

UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA – UNAMA
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS – CCET
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
RODRIGO ANDRADE BRÍGIDO
JOSÉ SILVEIRA LIMA NETO
AÇÃO DO VENTO EM FACHADAS DE EDIFÍCIOS ALTOS: ESTUDO
BIBLIOGRÁFICO COMPARATIVO ENTRE VALORES OBTIDOS EM
ESPECIFICAÇÕESNORMATIVAS E ENSAIOS EM TÚNEL DE VENTO
BELÉM-PA
2017

Trabalho de Diplomação apresentado ao
Departamento de Engenharia Civil do Centro
de Ciências Exatas e Tecnológicas, da
Universidade da Amazônia, como requisito
parcial para obtenção do título de Engenheiro
Civil.
Orientador: Prof. MSc. Antônio Massoud
Salame.
BELÉM-PA
2017

Trabalho de Diplomação apresentado ao
Departamento de Engenharia Civil do Centro
de Ciências Exatas e Tecnológicas, da
Universidade da Amazônia, como requisito
parcial para obtenção do título de Engenheiro
Civil.
Aprovado em:
BANCA EXAMINADORA:
_______________________________________________
Prof. MSc. Antônio Massoud Salame
Universidade da Amazônia
(Orientador)
_______________________________________________
Prof. Dr. Leonardo Augusto Lobato Bello
Universidade da Amazônia
_______________________________________________
Prof. Dr. Sandoval José Rodrigues Júnior
Universidade Federal do Pará

DEDICATÓRIA
Dedicamos este trabalho primeiramente a Deus, por nos dar o dom da vida e
ser autor dos nossos destinos.
Aos nossos queridos pais Antônio Evandro Brígido de Oliveira, Helena
Andrade Zeferino Brígido e José Wilson Dantas Silveira, Amanda Silva Silveira, por
todo o esforço em seus carinhos, cuidados e que doam incondicionalmente seu
sangue e suor, em forma de amor e trabalho por nós.

AGRADECIMENTOS
Agradecemos a todos os professores que nos acompanharam durante a
graduação, em especial ao Prof. MSc. Antônio Massoud Salame, por abraçar a ideia
do nosso trabalho e colaborar de forma significativa, no incentivo e produção de
melhorias que trouxeram qualidade na realização deste trabalho.
As nossas famílias, que tivemos de nos ausentar para poder trilhar até onde
chegamos, e também pela confiança e motivação dada em todos os momentos
difíceis.
Aos amigos e colegas, com quem compartilhamos força e grande ajuda, na
criação de grupos de estudos fundamentais a nossa progressão.

RESUMO
As edificações em geral estão submetidas a carregamentos de vento, que variam de
acordo com alguns fatores de exposição. Tais fatores devem ser verificados na fase
de projetos, para alcançar bons níveis de segurança e confiabilidade estrutural. A
ação do vento começou a ser um aspecto preocupante, após a implementação de
construções altas e o colapso na ponte de Tacoma Narrows. Na atualidade, a
aplicabilidade técnica das recomendações normativas de vento, são mensuradas
através da NBR 6123 (1988), no entanto, as considerações da norma remontam a
época de limitações tecnológicas, deixando de considerar os avanços feitos nas
últimas décadas. O túnel de vento é considerado o recurso mais eficaz na
determinação de esforços nas edificações, sendo um meio balizador para a
verificação da norma. Neste trabalho, será apresentado um breve estudo sobre
pesquisas que, com o avanço da tecnologia, demostram diferenças nos valores de
pressões devido ao vento, proposto pela NBR 6123 (1988). Foram estudados 5
relatos de casos na literatura, que abordam sobre esforços devido ao vento
ensaiados em túnel de vento, por conseguinte, comparou-se estes esforços, com os
encontrados pela norma, para encontrar um erro percentual entre métodos. Esta
técnica investigou em muitas situações, grandes diferenças entre os métodos
propostos, em alguns casos o valor obtido pela NBR chegou a 29% em relação ao
túnel de vento. Após as análises, é possível afirmar que alguns tópicos da NBR 6123
(1988) requerem revisão, para que diminua esta diferença entre métodos, e a norma
tenha utilização como um recurso confiável.
Palavras-chave: Edifícios Altos; Ação do Vento; Forças de Vento; Revisão da NBR
6123.

ABSTRACT
Buildings in general are subject to wind loads that vary according to some exposure
factors. Such factors must be verified at the project stage to achieve good levels of
safety and structural reliability. The wind action began to be a worrisome aspect,
after the implementation of high constructions and the Tacoma Narrows bridge
collapse. At present, the technical applicability of the normative recommendations of
wind, are measured through NBR 6123 (1988), however, considerations of standard
date back to the time of technological limitations, failing to consider the advances
made in the last decades. The wind tunnel is considered the most effective efforts
determination on the buildings, being a kind of reference to the verification of the
standard. In this work, will be presented a brief survey of research that, with the
advancement of technology, show differences in the values of pressures due to wind,
proposed by NBR 6123 (1988). 5 case reports have been studied in the literature,
that cover about efforts due to wind tested in the wind tunnel, therefore, these efforts
were compared with those found by the standard, to find an error percentage
between methods. This technique investigated in many situations, large differences
between the proposed methods, in some cases the value obtained by NBR reached
29% in relation to the wind tunnel. After the analysis, it is possible to affirm that some
topics from NBR 6123 (1988) require revision, for that decrease this difference
between methods, and the standard have use as a reliable resource.
Keywords: Tall Buildings; Wind Action; Wind Forces; Revision of NBR 6123.

LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Escoamento do vento em torno de edificações na costa da cidade do
Panamá, observado em 2012............................................................................................. 19
Figura 2 – Os maiores edifícios do mundo desde o século XX, segundo a empresa
Emporis................................................................................................................................... 23
Figura 3 – Mapa de isopletas da velocidade básica do vento V0 (m/s), medida sobre
3 s, exercida uma vez a cada 50 anos, em uma altura de 10 metros sobre o nível do
terreno, em lugar aberto e plano. ....................................................................................... 31
Figura 4 – Gradiente de variação do esforço do vento, relacionando altura de estudo,
relevo e inclinação do terreno............................................................................................. 32
Figura 5 – Ábaco de coeficiente de arrasto para edificações paralelepipédicas em
ventos de baixa turbulência................................................................................................. 38
Figura 6 – Ábaco de coeficiente de arrasto para edificações paralelepipédicas em
ventos de alta turbulência.................................................................................................... 39
Figura 7 – Diminuição da incidência da força de vento, por efeito de proteção de
edificação vizinha.................................................................................................................. 40
Figura 8 – Afunilamento entre edificações vizinhas........................................................ 41
Figura 9 – Desvio do escoamento do vento incidir sobre a fachada de um edifício.. 42
Figura 10 – Regime de escoamento: (a) corpo isolado, (b) deslizante, (c)
interferência de esteira......................................................................................................... 43
Figura 11 – Padrão de esteiras formadas por corpos aerodinâmicos e rombudos. .. 44
Figura 12 – Seção da estrutura do tabuleiro da ponte de Tacoma Narrows em
colapso. .................................................................................................................................. 45
Figura 13 – Antes e depois o desabamento do edifício Real Class em Belém do
Pará......................................................................................................................................... 46
Figura 14 – Túnel de retorno fechado da Universidade Federal do Rio Grande do
Sul, Porto Alegre, Brasil (a), e túnel de retorno aberto da Universidad Nacional del
Nordeste, Resistência, Argentina (b)................................................................................. 47
Figura 15 – (a) Maquete reduzidos com sensores de pressão, (b) dispositivo de
recebimento de dados dos sensores de pressão piezorresistivos, e (c) resultados em
software através da análise da pressão do vento em uma fachada. ........................... 48
Figura 16 – Simuladores de rugosidade usados dentro de túnel de vento. ................ 49
Figura 17 – Dispositivos de geração das características de camada limite e

rugosidade: (a) Túnel de vento da Universidad Nacional Del Nordeste, Resistência,
Argentina; (b) e (c) Túnel de vento da Universidade Federal do Rio Grande do Sul,
Porto Alegre, Brasil............................................................................................................... 49
Figura 18 – Modelos de vizinhança construídos para ensaios em túnel de vento de
edificações............................................................................................................................. 50
Figura 19 – Maquete em túnel de vento e mapa de coeficientes de pressão de vento
indicada: (a) Arena Pantanal; (b) Estádio do Morumbi................................................... 51
Figura 20 – Visão Real e maquete em túnel de vento: (a) Ponte Estaiada Octávio
Frias de Oliveira, São Paulo; (b) Edifício Sunset Residence, Novo Hamburgo. ........ 52
Figura 21 – Planta baixa e elevação da edificação estudada por Sarmento (2015). 55
Figura 22 – Detalhes do modelo reduzido da edificação e ambiente de ensaio no
túnel de vento. ....................................................................................................................... 56
Figura 23 – Indicação da origem do ângulo de incidência (ϕ): (a) Posicionamento em
planta para ensaio em túnel de vento; (b) Posicionamento em modelo utilizado para
recomendações normativas. ............................................................................................... 57
Figura 24 – Planta baixa do empreendimento Prosperitas............................................ 60
Figura 25 – Fachada frontal e lateral do empreendimento Prosperitas....................... 61
Figura 26 – Projeção da área simulada em túnel de vento e condições no entorno do
empreendimento Prosperitas.............................................................................................. 62
Figura 27 – Detalhes do modelo reduzido do empreendimento Prosperitas e
ambiente de ensaio no túnel de vento............................................................................... 62
Figura 28 – Divisão da fachada empreendimento Prosperitas: (a) 8 zonas verticais
para uso em cada método para sucção e sobrepressão; (b) inserção de regiões,
exclusivo para o método de sucção pela NBR 6123 (1988).......................................... 63
Figura 29 – Planta baixa do empreendimento Odebrecht Atlanta................................ 65
Figura 30 – Fachada frontal e lateral do empreendimento Odebrecht Atlanta........... 66
empreendimento Odebrecht Atlanta.................................................................................. 67
Figura 32 – Detalhes do modelo reduzido do empreendimento Odebrecht Atlanta e
ambiente de ensaio no túnel de vento............................................................................... 67
Figura 33 – Divisão da fachada do empreendimento Odebrecht Atlanta: (a) 8 zonas
verticais para uso em cada método para sucção e sobrepressão; (b) inserção de
regiões, exclusivo para o método de sucção pela NBR 6123 (1988). ......................... 68
Figura 34 – Planta baixa do edifício Graça, indicando o ângulo de incidência do

vento e a projeção de um retângulo para cálculo através da norma. .......................... 70
Figura 35 – Fachada frontal e lateral do edifício Graça. ................................................ 71
Figura 36 – Ambiente de ensaio no túnel de vento do modelo reduzido do edifício
Graça. ..................................................................................................................................... 72
edifício Graça......................................................................................................................... 72
Figura 38 – Perspectiva artística do complexo RochaVerá e indicação de cada
edificação............................................................................................................................... 75
Figura 39 – Planta baixa do edifício A e B do complexo RochaVerá........................... 75
Figura 40 – Ambiente de ensaio no túnel de vento do modelo reduzido do Complexo
RochaVerá. ............................................................................................................................ 76
Figura 41 – Indica o ângulo de incidência do vento, e a orientação de cada força na
edificação............................................................................................................................... 76
Figura 42 – Posição de cada edificação e condições de contorno do Complexo
RochaVerá. ............................................................................................................................ 77

LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 – Aumento gradual do vento conforme altura e em diferentes terrenos. ... 35
Gráfico 2 – Esforço cortante na direção X para o edifício Graça.................................. 73
Gráfico 3 – Esforço cortante na direção Y para o edifício Graça.................................. 74
Gráfico 4 – Relação entre ângulo de incidência do vento e coeficiente de força, na
direção X, para o complexo RochaVerá. .......................................................................... 78
Gráfico 5 – Relação entre ângulo de incidência do vento e coeficiente de força, na
direção Y, para o complexo RochaVerá. .......................................................................... 78

LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Parâmetros para encontrar o expoente da lei de potencial de variação de
S2............................................................................................................................................. 34
Tabela 2 – Coeficientes de pressão e de forma, externos, para paredes de
edificações de planta retangular......................................................................................... 37
Tabela 3 – Ação do vento e erro percentual calculado pelo túnel de vento e NBR
6123 (1988) para ventos incidentes a 0º. ......................................................................... 58
Tabela 4 – Ação do vento e erro percentual calculado pelo túnel de vento e NBR
6123 (1988) para ventos incidentes a 90º. ....................................................................... 59
Tabela 5 – Ação do vento e erro percentual global da edificação estudada em ventos
de 0º e 90º.............................................................................................................................. 60
Tabela 6 – Comparativo entre os resultados de sucção na fachada do
Tabela 7 – Comparativo entre os resultados de sobrepressão na fachada do
Tabela 8 – Comparativo entre os resultados de sucção na fachada do
Tabela 9 – Comparativo entre os resultados de sobrepressão na fachada do
Tabela 10 – Comparação dos valores máximos de esforço cortante devido a
vizinhança no edifício Graça............................................................................................... 74
Tabela 11 – Comparação dos valores máximos de esforço cortante devido a
vizinhança no edifício Graça............................................................................................... 79

LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – Categorias de rugosidades de terrenos e exemplos para cada perfil..... 33
Quadro 2 – Classes das dimensões de edifícios............................................................. 34
Quadro 3 – Valores mínimos do fator estatístico S3. ...................................................... 36
Quadro 4 – Tipos de ensaio em túneis de vento............................................................. 46

LISTA DE SÍMBOLOS
∆p Variação de pressão
∆pe Pressão efetiva externa
∆pi Pressão efetiva interna
Ae Área efetiva
b Menor dimensão horizontal de uma edificação
Ca Coeficiente de arrasto
cpe Coeficiente de pressão externa
cpi Coeficiente de pressão interna
Fa Força de arrasto
Fv Fator de vizinhança
Fr Fator de rajada
k-ε Modelo de turbulência K-epsilon
p Expoente da lei de potencial de variação de S2
q Pressão de dinâmica do vento
S1 Fator topográfico
S2 Fator de rugosidade do terreno
S3 Fator estatístico
V0 Velocidade básica do vento
Vk Velocidade característica do vento
z Altura medida a partir da superfície do terreno
zg Altura de referência
ϕ Ângulo de incidência do vento

LISTA DE SIGLAS
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
AM Modelo aeroelástico
CAARC Commonwealth Advisory Aeronautical Research Council
CB-02 Comitê Brasileiro de Construção Civil
CE Comissão de Estudo de Forças Devidas ao Vento em Edificações
CFD Dinâmica dos Fluidos Computacional
DIN German Institute for Standardization
EPS Tormentas extratropicais
IEC International Electrotechnical Commission
IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas
ISO International Organization for Standardization
ITA Instituto Tecnológico da Aeronáutica
LAC Laboratório de Aerodinâmica das Construções
LaCAF Laboratório de Conforto Ambiental e Física Aplicada
LES Large Eddy Simulation
NB Norma Brasileira
NBC National Building Code
NBR Norma Brasileira Regulamentadora
RANS Reynolds Averaged Navier-Stokes
RF-FBM Modelo rígido com balança de baixa frequência
RH-FBM Modelo rígido com balança de alta frequência
RNG Reynolds Normalization Group
RPM Modelo rígido de pressão estática
SST Shear Stress Transport
TS Thunder storm
UFRGS Universidade Federal do Rio Grande do Sul
UNICAMP Universidade Estadual de Campinas

SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 18
1.1. PROBLEMATIZAÇÃO .......................................................................................... 18
1.2. OBJETIVOS DO TRABALHO ............................................................................. 20
1.2.1. Objetivo geral ....................................................................................................... 20
1.2.2. Objetivos específicos ........................................................................................ 20
1.3. JUSTIFICATIVA ..................................................................................................... 20
1.4. ESTRUTURA DO TRABALHO ........................................................................... 21
1.5. HIPÓTESE .............................................................................................................. 22
2. SÍNTESE DOS TRABALHOS CONTRIBUINTES PARA O
ESCOAMENTO DO VENTO............................................................................... 23
2.1. ESTUDOS ANTECEDENTES À NBR 6123 (1988)....................................... 24
2.2. ESTUDOS POSTERIORES À NBR 6123 (1988)........................................... 26
2.3. ANÁLISES EXPERIMENTAIS EM TÚNEIS DE VENTO .............................. 27
3. FUNDAMENTOS RELEVANTES ACERCA DA NBR 6123 (1988) .......... 29
3.1. VELOCIDADE BÁSICA DO VENTO ................................................................. 30
3.2. VELOCIDADE CARACTERÍSTICA DO VENTO ............................................ 31
3.2.1. Fator topográfico – S1........................................................................................ 32
3.2.2. Fator de rugosidade do terreno – S2 ............................................................ 32
3.2.3. Fator estatístico – S3 .......................................................................................... 35
3.3. AÇÃO ESTÁTICA DO VENTO ........................................................................... 36
3.3.1. Pressão dinâmica................................................................................................ 36
3.3.2. Coeficientes de pressão ................................................................................... 36
3.3.3. Coeficiente de arrasto ....................................................................................... 38
3.3.4. Forças estáticas .................................................................................................. 39
3.4. INFLUÊNCIA DAS EDIFICAÇÕES VIZINHAS ............................................... 39
3.4.1. Efeito Venturi........................................................................................................ 41
3.4.2. Deflexão do vento ............................................................................................... 42
3.4.3. Turbulência da esteira ....................................................................................... 42
4. ASPECTOS GERAIS SOBRE O TÚNEL DE VENTO.................................. 45
4.1. DESCRIÇÃO DO EQUIPAMENTO.................................................................... 47

4.2. TÚNEL DE VENTO DE CIRCUITO ABERTO................................................. 50
4.3. TÚNEL DE VENTO DE CIRCUITO FECHADO.............................................. 52
5. RELATOS DE CASOS......................................................................................... 54
5.1. CONSIDERAÇÕES GERAIS .............................................................................. 54
5.2. EDIFÍCIO ESTUDADO POR SARMENTO (2015) ......................................... 54
5.2.1. Descrição da obra ............................................................................................... 54
5.2.2. Análise da obra .................................................................................................... 56
5.2.3. Resultado dos métodos .................................................................................... 57
5.3. EMPREENDIMENTO PROSPERITAS – ARRAIS (2011)............................ 60
5.3.2. Análise da obra .................................................................................................... 61
5.3.3. Resultados dos métodos.................................................................................. 64
5.4. ODEBRECHT ATLANTA – ARRAIS 2 (2011)................................................. 65
5.4.2. Análise da obra .................................................................................................... 66
5.5. EDIFÍCIO GRAÇA – FERNANDES (2013)...................................................... 70
5.5.2. Análise da obra .................................................................................................... 71
5.6. COMPLEXO ROCHAVERÁ – CARPEGGIANI (2015).................................. 74
5.6.2. Análise da obra .................................................................................................... 76
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................ 80
REFERÊNCIAS .................................................................................................................... 81

18
1. INTRODUÇÃO
1.1. PROBLEMATIZAÇÃO
Diversas pesquisas têm sido feitas no âmbito de haver um bom entendimento
e quantificar os riscos que as estruturas estão submetidas, visando a obtenção de
um método científico mais efetivo para minorar os problemas, porém, é difícil realizar
uma análise em uma única variável sem verificar a ligação entre outros fatores. Um
exemplo está na atuação de vento em uma edificação, que está relacionado com a
tipologia da edificação e sua localização geográfica (TESSARI, 2016).
Sendo assim, cada estrutura necessita de uma apuração de ameaças e
incertezas, de forma a preparar o projeto para as adversidades que poderão
compreender a um futuro risco. Casos de negligência arriscam a segurança
estrutural e traz a possibilidade de perigo às pessoas no entorno da construção,
enquanto que, superestimar riscos prejudica a estrutura na obtenção de uma
solução ótima, provocando o acumulo de gastos em grau superior ao ideal e
distancia investidores (AUGUSTI; CIAMPOLI, 2008).
Chávez (2006, p. 1) declara que:
Edificações em geral estão expostas às forças de vento, de origem
dinâmica, que podem ocasionar acidentes ou danos estruturais e dependem
de diversos fatores, como a forma da construção, disposição e dimensões
das aberturas, tipo de estrutura, grau de exposição da construção, dentre
outros.
Uma visão da importância em fazer um estudo, baseado na ação do vento
começou após o colapso da ponte Tacoma Narrows, que ocorreu em uma
tempestade de vento moderado em 1940, em Washington, Estados Unidos (BILLAH;
SCANLAN, 1990). A realização de ensaios experimentais torna a identificar,
acidentes causados pela força do vento e também seus efeitos nas estruturas
(SARMENTO, 2015). Na Figura 1, massas de água em forma de vapor condensado,
demonstram o comportamento do vento que contorna as edificações localizadas na
costa da cidade do Panamá.

19
Figura 1 – Escoamento do vento em torno de edificações na costa da cidade do Panamá, observado
em 2012.
Fonte: J.R. Hott (2012).
Acidentes vêm acontecendo em edificações mal executadas, que são
caracterizadas por possuir tesouras e telhas leves mal dimensionadas e/ou
ancoradas, estruturas sem contraventamentos, paredes mal construídas, concreto
de má qualidade etc. Por isso, acredita-se que a probabilidade de ocorrer acidentes
causados diante as ações do vento iriam ser reduzidas, caso as normas relativas à
ação do vento e dimensionamentos estruturais fossem seguidos à risca
(BLESSMANN, 2001).
Segundo Sarmento (2015) salienta que no Brasil, as mensurações das forças
de vento atuante nas edificações podem ser previstas através da Norma Brasileira
Regulamentadora – NBR 6123 (1988): Forças devidas ao vento em edificações.
Está norma propicia tabelas e ábacos que fornecem valores de coeficientes de
pressão e arrasto para edificações, conforme as geometrias das estruturas que
serão usadas.
Pravia (2004) complementa que, quando o escoamento do vento provoca
perturbações importantes nas estruturas, seja por parâmetros como: a forma da

20
edificação, dimensões ou muitos obstáculos na vizinhança, requerem a realização
de ensaios em túnel de vento, simulando as características naturais do vento, visto
que a norma ainda não contempla tais expectativas.
Diante disso, foi possível estabelecer parâmetros e verificar que em muitos
casos, as forças causadas pelo vento, podem ser o principal fator para ocorrer o
colapso de uma estrutura, por não ser levados em consideração estes
carregamentos no projeto.
1.2. OBJETIVOS DO TRABALHO
1.2.1. Objetivo geral
Realizar um estudo comparativo entre resultados de pressões em fachadas,
obtidos através de relatos de ensaios relacionados às ações de vento em
edificações.
1.2.2. Objetivos específicos
 Elaborar uma síntese dos trabalhos contribuintes para o tema proposto;
 Conhecer as instruções normativas referentes às ações de vento em
edificações;
 Conhecer os sistemas de túneis de ventos usados na identificação de
pressões das fachadas das edificações;
 Analisar e comparar relatos de autores que praticaram ensaios em túnel de
vento, no que tange à resposta estrutural de edificações, com as
recomendações normativas brasileiras.
1.3. JUSTIFICATIVA
Conforme a comunidade científica desenvolve os conhecimentos e aprimora
sua força tecnológica, estabelece uma grande facilidade e se obtém recursos
computacionais que, permitem análises mais rápidas e precisas das propriedades
dinâmicas das estruturas, levando em consideração as cargas e efeitos. Alguns
profissionais minimizam o acontecimento de desastres, alegando que tal fato um dia
iria acontecer.

21
Há uma gama de oportunidades, que dão suporte a extensa capacidade de
prever acontecimentos, sendo inaceitável a perda de uma vida humana e o
comprometimento do patrimônio1.
Na atualidade, a aplicabilidade das recomendações normativas em edifícios
altos, vem sendo cada vez mais exigida, para alcançar níveis de segurança e
confiabilidade estrutural (SANTOS, 2012). Um meio de verificar tais níveis, é através
da tecnologia usada em túneis de vento, que oferecem resultados mais eficazes em
fenômenos aerodinâmicos (LOREDO-SOUZA, 2012).
Desse modo, o presente trabalho de conclusão de curso, concentra-se na
proposta de pesquisa orientada ao estudo bibliográfico comparativo, entre o cálculo
recomendado pelas normas brasileiras de vento vigentes e ensaio em túnel de
vento.
1.4. ESTRUTURA DO TRABALHO
A pesquisa se classifica como um projeto de revisão, realizando uma busca
bibliográfica a partir de trabalhos científicos já publicados.
Capítulo 1 – Será introduzido o trabalho, apresentando uma breve
problematização de fatos que motivaram a elaboração do projeto.
Capítulo 2 – Irá abranger a apresentação de um histórico evolutivo das
principais contribuições para o escoamento de vento, da mesma maneira alguns
trabalhos serão apresentados, sobre a comparação de resultados relacionados à
ação do vento nas edificações, em túnel de vento sob normas internacionais.
Capítulo 3 – Será feito um estudo da NBR 6123 (1988), apresentando os
fundamentos relevantes, bem como os procedimentos de cálculo dos carregamentos
estáticos e dinâmicos.
Capítulo 4 – É dedicado a apresentar a instrumentação usada em túneis de
vento, do mesmo modo os seus parâmetros de uso e, por fim, serão descritos os 2
modelos empregados no Brasil para obras civis.
Capítulo 5 – 5 relatos de casos de edificações altas serão apontados, que
passaram por avaliação em um túnel de vento. Estes casos sucederão uma análise
1 Comentário fornecido pela Prof. Acir Mércio Loredo-Souza na palestra Ensaios em Túnel de Vento:
Economia e Segurança no Projeto durante o XXIII Encontro Regional do Instituto Brasileiro de
Concreto (IBRACON) Pará, ocorrido na Universidade Federal do Pará, em agosto de 2016.

22
através dos valores obtidos em ensaios no túnel de vento, em seguida, estas
edificações demostram os procedimentos de cálculo recomendado pela NBR 6123
(1988). Por fim, uma análise comparativa entre os valores encontrados em cada
método será feita, com a finalidade de chegar a relação entre NBR/Túnel.
Capítulo 6 – São feitas as considerações finais, na definição embutida pela
hipótese do trabalho, inclusive adicionando algumas considerações a respeito dos
resultados expostos nos casos relatados.
1.5. HIPÓTESE
A obtenção dos valores de pressão tem maior eficácia em ensaios em túneis
de vento, em virtude do cálculo da NBR 6123 (1988) apresentar certas limitações,
caracterizando-a como conservadora.

23
2. SÍNTESE DOS TRABALHOS CONTRIBUINTES PARA O
ESCOAMENTO DO VENTO
A preocupação com a ação do vento em edifícios altos começou a surgir,
quando iniciou o período de construções altas, conhecidos como “arranha-céus”,
fato este que fez com que os engenheiros se preocupassem, quanto aos efeitos que
os ventos poderiam causar Landau e Condit (1996 apud BARR, 2012).
Helsley e Strange (2008) salientam que os arranha-céus trouxeram
economias para as áreas urbanas, uma vez que tinham a capacidade de reunir
muitas pessoas em um só local e, esta visão proporcionou que construções
tivessem andares cada vez mais altos, pois eram mais rentáveis, chegando a um
ponto em que, o tamanho de um edifício não era mais dado pela tecnologia
disponível, mas pela ambição dos construtores.
A empresa Emporis coleta informações sobre construções em nível global,
além de disponibilizar uma visão geral dos edifícios mais altos do mundo, e o
período em que foram considerados os maiores. A Figura 2 exibe uma cronologia
destes edifícios desde o começo do século XX.
Figura 2 – Os maiores edifícios do mundo desde o século XX, segundo a empresa Emporis.
Fonte: Emporis (2014).

24
Com isso, a cronologia de estudos a seguir, faz referência às diversas
pesquisas teóricas e experimentais realizadas nos últimos anos, sobre as pressões,
vibrações e efeitos de torção em edifícios altos induzidos pelo vento.
2.1. ESTUDOS ANTECEDENTES À NBR 6123 (1988)
Segundo Green e Quest (2011) o primeiro caso relatado na literatura mundial,
vem da Inglaterra, registrado em 1871 por Wenham, que produziu o primeiro túnel
de vento. O projeto construído para a Aeronautical Society of Great Britain, foi
elaborado a partir de um tronco de madeira com 12 pés de comprimento e 18
polegadas de área, acionado por uma máquina a vapor para impulsionar o ar na
entrada.
Na cidade alemã de Heidelberg, durante o terceiro Congresso Internacional
de Matemática realizado em 1904, Prandtl (1904) de 29 anos, realizou uma
apresentação de 10 minutos, introduzindo o conceito de camada limite de fluxo de
fluido pela superfície. Segundo Rocha (2010), Prandtl assumiu a existência de uma
camada de pequena espessura na proximidade da superfície, chamada Camada
Limite, onde o fluido possui uma viscosidade que não pode ser desprezada,
enquanto que em regiões longe da superfície o escoamento não possui viscosidade,
porém, a comunidade aerodinâmica pouco deu importância às teorias criadas pelo
grupo de pesquisa de Prandtl.
Somente em 1921, a comunidade começou a aceitar a teoria da camada
limite, devido ao professor da Universidade de Aachen, Alemanha, e também
membro da comunidade aerodinâmica, Von Kármán, obter uma equação integral
sobre a camada limite que teria uma ampla aplicabilidade em um grande número de
problemas práticos da Engenharia (ANDERSON JR, 2005).
Taylor (1921) desenvolveu a teoria estática da turbulência, demonstrando que
a turbulência deve satisfazer uma condição de irregularidade, que modifica o
escoamento de partículas fluidas de seu ambiente turbulento inicial. O atrito com
superfícies sólidas, diferentes velocidades de um fluido escoando sobre outros
fluidos ou o prolongamento de percurso de um fluido, podem gerar turbulência,
alterando a memória de seu ambiente turbulento inicial, para propriedades da
turbulência local. Taylor (1935) relata que existem diferentes designações para cada
tipo de turbulência. Quando a turbulência é gerada por paredes sólidas fixas é

25
chamada de “turbulência de parede”, sendo afetada por todo o seu trecho, enquanto
a ausência de parede gera turbulência, se denomina “turbulência livre”.
Pela primeira vez na década de 1960, Davenport (1961) desenvolveu
conceitos estatísticos, determinando a resposta de uma estrutura simples para um
vento turbulento e rajadas de vento. Permitindo que as tensões de pico,
acelerações, deflexões etc., possam ser expressas em termos da velocidade média
do vento, o espectro de rajadas, e as propriedades mecânicas e aerodinâmicas da
estrutura. Por fim, salientou que a resistência do fluxo flutuante, pode ser
significativamente maior do que em fluxo constante, como a que vigora na maioria
dos testes em túnel de vento. Determina uma expressão para o espectro de rajadas
próximas ao solo, que a variação é influenciada pela velocidade média do vento, a
rugosidade do terreno e a altura acima do nível do solo, além destes fatores também
contribuírem consideravelmente para as cargas de vento.
Davenport (1963) introduziu um método probabilístico, aproveitando
fundamentos já utilizados em engenharia mecânica, elétrica e de comunicação,
envolvendo a definição de admitância mecânica e espectro de energia. Este método
descreve como funciona a correlação acerca do mecanismo de carregamento do
vento e a resposta estrutural.
Posteriormente, Davenport (1967) desenvolveu os primeiros princípios
básicos para estimar a resposta de edifícios altos no sentido do vento, com
simulações de uma camada limite atmosféricas em túnel de vento.
Padaratz (1977) terminou um trabalho pioneiro no Brasil, determinando os
valores da velocidade básica do vento, coletando registros de 49 estações
meteorológicas da Força Aérea Brasileira e do Ministério da Agricultura, recorrentes
há 50 anos de registros de vento máximos anuais. Ainda Padaratz (1977) analisou a
base de dados coletada, e realizou um processo de previsão de recorrência da
máxima velocidade, atingindo uma probabilidade de reincidência de 63% em 50
anos. Este estudo colaborou na confecção do mapa de Isopletas, presente na NBR
6123 (1988), o que contribuiu para a criação de recomendações gerais nos estudos
sobre vento no Brasil.

26
2.2. ESTUDOS POSTERIORES À NBR 6123 (1988)
Franco (1993) propôs realizar em um modelo, uma combinação criada a partir
das pressões flutuantes com o espectro de vento. O modelo sofreu a influência de
variados tipos de harmônicos, resultando em um espectro de resposta, que foi
variado por aleatórios ângulos de fase, obtendo uma boa aproximação das forças
harmônicas características dos deslocamentos da estrutura, esse método
simplificado de cálculo ficou conhecido com o nome de Vento Sintético. Anos depois,
Franco e Isyumov (1997) aplicou o Método do Vento Sintético para examinar os
deslocamentos em um edifício – Torre Norte do Centro Empresarial Nações Unidas,
São Paulo. Nos resultados, houve uma comparação dos dados com a norma
brasileira e um software chamado TQS, onde a aproximação dos dados foi
confirmada.
Riera (2016) elucida que nas últimas décadas, diversos trabalhos foram
feitos, no âmbito de se conhecer melhor os comportamentos que, os variados tipos
de ventos podem fornecer às estruturas, entretanto, as normas atuais na América do
Sul não consideram tais variação, sendo assim Riera (2016) entende que estas
normas devem ser revisadas o quanto antes, para incorporar tais avanços e também
aborda em seu trabalho, alguns tópicos que requerem revisão na NBR 6123 (1988).
Riera (2016) aborda que um desses tópicos, as normas atuais na América do
Sul, não considerarem eventos denominados de correntes descendentes, típicos de
tormentas elétricas em eventos TS (thunder storm), ou a combinação associada de
eventos, o que caracteriza a deficiência tanto na NBR 6123 (1988), quanto em
outras normas sul americanas, por não fornecer resposta induzida de ventos desta
espécie. Riera (2016) também destaca que, durante os eventos TS, os registros de
velocidade do vento não são contabilizados como amostras e as normas sul
americanas atuais.
Em regiões temperadas, Riera (2016) enfatiza que, foram observados
velocidade máxima anual do vento, em altura padrão de 10 metros, durante eventos
Sistemas Extensos de Pressão (EPS), também denominados de Tormentas Extra-
Tropicais, com ocorrência de nove a cada dez eventos. Ainda Riera (2016, p. 2)
afirma que “Matthew Vallis, sob orientação do Acir Mércio Loredo-Souza, realiza
atualmente uma coleta de dados em todo Brasil, classificando cada registro segundo
o fenômeno meteorológico”.

27
2.3. ANÁLISES EXPERIMENTAIS EM TÚNEIS DE VENTO
Em Londres, Bailey e Vincent (1943) publicaram um artigo com uma série de
ensaios com diferentes modelos de edifícios em túnel de vento, para determinar a
relação entre velocidade de vento e a distribuição de pressão em edifícios com
cobertura plana, inclinada e escalonada, verificando também em edifícios de
diferentes alturas. O estudo também mostrou ensaios dos modelos em simulações
com perfil de velocidade média do vento natural em campo aberto, sem caracterizar
ventos turbulentos, em modelos isolados e modelos próximos a outros edifícios.
No ano de 1971, duas pesquisas verificaram que edificações vizinhas alteram
as cargas do vento, diminuindo as sobrepressões e aumentando as sucções.
Kelnhofer (1971) simulou a influência que ocorre em um edifício paralelepipédico
alteado próximo a uma edificação vizinha, chegando a ter resultados de sucções da
ordem de 3,16 vezes mais, do que se estivesse isolada. Leutheusser (1971)
produziu um modelo sendo envolvido por outros distanciados próximos um do outro,
e os resultados chegaram a um aumento de 2 a 5 vezes mais sucções, caso fosse
isolada.
Surry e Lythe (1981) relataram que para edifícios de forma simples e secção
retangular, o coeficiente de torção possui uma alteração de 1,5 a 4 vezes maior que
os da norma canadense. Formas mais complexas tiveram o coeficiente de torção
ultrapassando 5 vezes mais que se calculado pela norma canadense. Os autores
concluíram que a força agiu com uma determinada excentricidade, causando essa
torção não prevista em norma.
Posteriormente, pesquisas feitas examinando as cargas médias de vento
torcional em edifícios altos foram feitas por Lythe e Surry (1990), que compararam a
norma canadense (National Building Code – NBC) de 1985 e os resultados
experimentais de testes no Laboratório de Túnel de Vento de Camada Limite da
Universidade de Western Ontario, dispondo um grande banco de dados, envolvendo
valores de cargas de torção média e pico de torção. Os resultados indicaram que a
NBC estimula bons valores de cargas de cisalhamento médios, porém subestima
significativamente as cargas de torcionais médias para edifícios altos. O autor ainda
analisa os dados experimentais, avaliando várias definições do coeficiente de torção

28
e secção de edifícios, com proposito de obter métodos de estimativa melhorados
para a torção média.
Diversos ensaios foram sendo elaborados no túnel de vento, localizado no
Laboratório de Aerodinâmica das Construções na Universidade Federal do Rio
Grande do Sul (UFRGS), principalmente, seu fundador, Blessmann (1982, 1984,
1985) publicou inúmeros trabalhos feitos a partir de simulações em edifícios com
secções diferenciadas, a fim de avaliar os efeitos de vizinhança. Modelos de
edifícios prismáticos com secções retangulares com formas complexas foram
ensaiados por Blessmann e Riera (1985), comparando os resultados com os valores
da norma canadense (NBC) de 1985. Os modelos apresentaram coeficientes de
torção de 1,5 a 3 vezes maior que se calculados pela norma citada, enquanto
edifícios de arquitetura complexa tiveram uma abrangência maior, em alguns
resultados os valores obtidos foram menores que os da norma, mas em casos
extremos, o coeficiente estipulou um valor de 5 vezes maior que se aplicados com a
mesma norma. Em um dos trabalhos feitos por Blessmann (1992), reproduziu o
edifício sede da Citibank localizado em São Paulo, próximo a edifícios existentes ao
redor, resultando um valor 2 vezes maior na sucção do que valores obtidos
isoladamente.
Loredo-Souza e Davenport (2001) examinaram através de testes no
Laboratório de Túnel de Vento de Camada Limite da Universidade de Western
Ontario, a resposta de uma estrutura linear frente a uma escala de turbulência.
Também compararam os testes em túneis de vento com precisões teóricas feitas por
método estatístico. Os resultados experimentais e previsões teóricas permitiram
validar uma nova abordagem para sistemas condutores, usando uma técnica de
escala de comprimento horizontal distorcida em túneis de vento, no entanto, fazem-
se necessárias algumas correções nos valores da variância da resposta medida no
modelo.

29
3. FUNDAMENTOS RELEVANTES ACERCA DA NBR 6123
(1988)
A criação de uma uniformização de critérios de qualidade resulta do comércio
entre, mercadorias e serviços relacionados a diferentes nações, que tende a destinar
parâmetros de desempenho nos produtos e serviços, como procedimento, eficiência,
dentre outras. A busca por uniformizações cria organismos internacionais de
normalização, como a International Organization for Standardization (ISO) e a
International Electrotechnical Commission (IEC), aos quais competem discutir a
destinação de parâmetros (GRANDISKI, 2015).
No Brasil, a entidade privada e sem fins lucrativos, Associação Brasileira de
Normas Técnicas (ABNT), é a responsável na publicação de normas técnicas, com
reconhecimento desde 28 de setembro de 1940, atuando com sintonia com o
governo e sociedade civil, também atua com políticas públicas no desenvolvimento
de mercado, defesa ao consumidor e segurança à sociedade (ABNT, 2015a). De
acordo com a ABNT (2015b), as normas surgem a partir de uma ampla demanda,
que pode ser solicitado por qualquer pessoa, empresa, entidade ou organismo
regulamentador.
Cada país possui o seu organismo nacional de normalização, cujo principal
objetivo é a elaboração, aprovação e divulgação de normas, tais como: Brasil –
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), Canadá – National Building
Code (NBC), Alemanha – German Institute for Standardization (DIN).
Os projetistas têm a NBR 6123 (1988), como recomendações nos
procedimentos de cálculos para as forças de vento em edificações, a qual teve início
no projeto NB-599/1987, preparado pelo CB-02 – Comitê Brasileiro de Construção
Civil e CE-02:003.16 – Comissão de Estudo de Forças Devidas ao Vento em
Edificações, com a sua última atualização datada em 1988.
O objetivo desta norma é de promover condições aceitáveis contra as forças
estáticas e dinâmicas do vento, contudo, os procedimentos disponíveis são
abrangentes somente para formas, dimensões ou localizações convencionais. A
norma também oferece como segunda opção, o uso de resultados experimentais na
simulação da característica do vento natural em túnel de vento (ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1988).

30
Esta norma simplifica as ações dinâmicas do vento atuantes em estruturas
permitindo considerá-las como ações estáticas. Para isto é preciso apenas,
descrever a frequência e período da edificação, é possível dispensar a análise
dinâmica propriamente dita se o período for inferior a um segundo. Em síntese, a
NBR 6123 abrange o cálculo da ação do vento em barras prismáticas, fios, cabos,
torres reticuladas, muros, placas, coberturas, cúpulas, abóbadas e telhados curvos.
Também permite o cálculo de efeitos dinâmicos em estruturas oriundos de efeitos de
turbulência atmosférica, efeitos de vizinhança e efeitos oriundos da esbeltes das
edificações.
Os próximos tópicos deste trabalho serão baseados na explicação e
procedimentos adotados pela NBR 6123 (1988), sobre as determinações acerca das
forças devidas ao vento atuantes nas fachadas de edifícios.
3.1. VELOCIDADE BÁSICA DO VENTO
A análise que um engenheiro estrutural faz em uma estrutura, precisa levar
em consideração diversos fatores, como: direção do vento, gradiente da velocidade
com a altura, máxima velocidade de vento, flutuação e intensidade de turbulência
causada pelas rajadas.
Ventos máximos, com um tempo de incidência menor que 3 segundos não
demostram preocupação, visto que é necessário haver certo tempo de atuação na
edificação. A norma sugere cálculos de rajada de 3 segundos, a 10 metros de altura
do terreno, para que uma estrutura seja totalmente requisitada (PITTA, 1987).
Padaratz (1977) realizou um trabalho pioneiro no Brasil, na determinação de
valores da velocidade básica do vento, após a coleta de registros de 49 estações
meteorológicas da Força Aérea Brasileira e do Ministério da Agricultura, no período
de 50 anos para vento máximos anuais. O estudo serviu para a confecção do mapa
de Isopletas correspondente à velocidade básica do vento V0 (m/s), que contribuiu
para a elaboração das recomendações da NBR 6123 (1988). Este mapa exposto na
Figura 3, ainda hoje não sofreu renovações.

31
Figura 3 – Mapa de isopletas da velocidade básica do vento V0 (m/s), medida sobre 3 s, exercida
uma vez a cada 50 anos, em uma altura de 10 metros sobre o nível do terreno, em lugar aberto e
plano.
Fonte: Associação Brasileira de Normas Técnicas – NBR 6123 (1988, p. 6).
3.2. VELOCIDADE CARACTERÍSTICA DO VENTO
De acordo com a NBR 6123 (1988), a velocidade característica do vento (Vk)
é determinada através da multiplicação da velocidade básica à variação topográfica,
rugosidade do terreno e estatística, expressa na equação:
Vk = V0 S1 S2 S3
Sendo:
Vk = velocidade característica do vento (m/s);
V0 = velocidade básica do vento (m/s);
S1 = fator topográfico;
S2 = fator de rugosidade do terreno;
S3 = fator estatístico.
De acordo com Mendis et al. (2007) as características da velocidade do vento,
tamanho e formato, dar-se em função não somente do relevo, mas de sua

32
rugosidade e de sua ocupação do terreno (S1, S2, S3). Estes fatores que influenciam
na velocidade característica, serão apresentados nos tópicos a seguir.
3.2.1. Fator topográfico – S1
Conforme a NBR 6123 (1988, p. 5), “O fator topográfico S1 leva em
consideração as variações o relevo do terreno”. Quando a edificação está em
terreno plano ou fracamente acidentado, S1 = 1,0. Na categoria de edificações em
taludes e morros, é utilizado como auxílio à Figura 4. Nessas condições, a Norma
sugere equações que admitem um fluxo de ar bidimensional.
Figura 4 – Gradiente de variação do esforço do vento, relacionando altura de estudo, relevo e
inclinação do terreno.
Em algumas situações, a norma considera alguns valores, para determinadas
situações, como:
i) No ponto A em morros;
ii) Nos pontos A e C em taludes, S1 = 1,0;
iii) Vales profundos, protegidos por ventos, S1 = 0,9.
Estes valores são recomendados pela Norma, mas somente no uso de precaução,
pois os valores são aproximações da equação (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE
NORMAS TÉCNICAS, 1988).
3.2.2. Fator de rugosidade do terreno – S2
A NBR 6123 (1988, p. 8) afirma que,
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 ou parte da edificação em consideração.

33
Em ventos fortes em estabilidade neutra, a velocidade do vento aumenta
com a altura acima do terreno. Este aumento depende da rugosidade do
terreno e do intervalo de tempo considerado na determinação da
velocidade. Este intervalo de tempo está relacionado com as dimensões da
edificação, pois edificações pequenas e elementos de edificações são mais
afetados por rajadas de curta duração do que grandes edificações.
Diante disso, o fator S2 é classificado em função de 3 indicadores: (i)
rugosidade do terreno, (ii) dimensão da edificação e (iii) altura sobre o terreno, de
acordo com os itens a seguir:
i) Rugosidade do terreno:
Em função da rugosidade do terreno, pode-se encontrar na NBR 6123 (1988)
em cinco categorias2, de acordo com o Quadro 1.
Quadro 1 – Categorias de rugosidades de terrenos e exemplos para cada perfil.
CATEGORIA DE SUPERFÍCIE DO TERRENO EXEMPLOS
I – Superfícies lisas de grandes dimensões, com mais
de 5 km de extensão, medida na direção e sentido do
vento incidente.
Mar calmo, lagos e rios;
Pântanos sem vegetação.
II – Terrenos abertos em nível ou aproximadamente em
nível, com poucos obstáculos isolados, tais como
árvores e edificações baixas. Obstáculos com altura
média abaixo de 1,0 metros.
Zonas costeiras planas;
Pântanos com vegetação rala;
Campos de aviação;
Pradarias e charnecas;
Fazendas sem sebes ou muros.
III – Terrenos planos ou ondulados com obstáculos, tais
como sebes e muros, poucos quebra-ventos.
Obstáculos com altura média de 3,0 metros.
Granjas e casas de campo;
Fazendas com sebes e/ou muros;
Subúrbios a considerável distância do
centro, com casas baixas e esparsas.
IV – Terrenos cobertos por obstáculos numerosos e
poucos espaçados, em zona florestal, industrial ou
urbanizada. Altura média dos obstáculos de 10 metros.
Parques e bosques com muitas árvores;
Cidades pequenas;
Subúrbios densamente construídos de
grandes cidades;
Pequenas áreas industriais.
V – Terrenos cobertos por obstáculos numerosos,
grandes, altos e pouco espaçados. Obstáculos com
altura média de 25 metros ou mais.
Florestas com árvores altas, de copas
isoladas;
Centros de grandes cidades;
Complexos industriais bem desenvolvidos.
ii) Dimensões da edificação:
Para a NBR 6123 (1988, p. 8),
A definição das partes da edificação a considerar na determinação das
ações do vento, é necessário considerar características construtivas ou
2 Em casos de ser avaliado em categorias intermediárias, será necessário interpolar valores,
convenientemente.

34
estruturais que originem pouca ou nenhuma continuidade estrutural ao
longo da edificação, tais como:
– Edificações com juntas que separem a estrutura em duas ou mais partes
estruturalmente independentes;
– Edificações com pouca rigidez na direção perpendicular à direção do
vento e, por isso, com pouca capacidade de redistribuição de cargas.
Ainda a NBR 6123 (1988) no cálculo da velocidade média, estima os
intervalos de tempo de 3s, 5s e 10s, para as respectivas classes do Quadro 2.
Quadro 2 – Classes das dimensões de edifícios.
CLASSE DIMENSÕES DOS EDIFÍCIOS
A
Todas as unidades de vedação, seus elementos de fixação e peças individuais de
estruturas sem vedação.
Toda edificação na qual a maior dimensão horizontal ou vertical não ultrapasse os 20
metros.
B
Toda edificação ou parte de edificação para a qual a maior dimensão horizontal ou
vertical da superfície frontal esteja no intervalo de 20 a 50 metros.
C
Toda edificação ou parte de edificação para a qual a maior dimensão horizontal ou
vertical da superfície frontal ultrapasse os 50 metros.
Após relacionar os parâmetros de categoria de rugosidade do terreno e classe
da dimensão da edificação, encontramos na Tabela 2 da NBR 6123 (1988, p. 10) o
valor de S2.
iii) Altura sobre o terreno:
Outro meio de encontrar o valor do S2, é relacionando os parâmetros
anteriores à expressão a seguir, limitando-se à altura zg, disponível na Tabela 1.
S2 = b Fr (
z
10
)
P
Sendo:
b = menor dimensão horizontal de uma edificação;
Fr = fator de rajada;
z = altura medida a partir da superfície do terreno;
p = expoente da lei de potencial de variação de S2.
Tabela 1 – Parâmetros para encontrar o expoente da lei de potencial de variação de S2.
CATEGORIA
Zg
(m)
PARÂMETRO
CLASSES
A B C
I 250
b
p
1,10
0,06
1,11
0,065
1,12
0,07

35
CATEGORIA
Zg
(m)
PARÂMETRO
CLASSES
A B C
II 300
b
Fr
p
1,00
1,00
0,085
1,00
0,98
0,09
1,00
0,95
0,10
III 350
b
p
0,94
0,10
0,94
0,105
0,93
0,115
IV 420
b
p
0,86
0,12
0,85
0,125
0,84
0,135
V 500
b
p
0,74
0,15
0,73
0,16
0,71
0,175
Prandtl (1904) alertou que, próximo à superfície existe uma camada limite,
que altera as viscosidades dos fluídos, por conseguinte afeta a velocidade de vento.
Mendis et al. (2007) afirmam que esta camada, pode estar entre 500 a 3000 m,
dependendo do tipo de terreno, além de graduar a velocidade do vento, iniciando-se
de quase zero e aumenta de acordo com a altura gradiente, segundo a Gráfico 2.
Gráfico 1 – Aumento gradual do vento conforme altura e em diferentes terrenos.
Fonte: Mendis et al. (2007).
3.2.3. Fator estatístico – S3
Segundo a NBR 6123 (1988, p.10),
O fator estatístico S3 é baseado em conceitos estatísticos, e considera o
grau de segurança requerido e a vida útil da edificação. Segundo a
definição de velocidade básica V0, é a velocidade do vento que apresenta
um período de recorrência médio de 50 anos. A probabilidade de que a
velocidade V0 seja igualada ou excedida neste período é de 63%.
O fator S3 indica valores mínimos para edificações normais como moradias,
hotéis, escritórios etc., contudo se não houver parâmetros para conduzir estimativas

36
a outros grupos, a norma dispõe do Quadro 3 para valores mínimos.
Quadro 3 – Valores mínimos do fator estatístico S3.
GRUPO DESCRIÇÃO S3
1
Edificações cuja ruina total ou parcial pode afetar a segurança ou possibilidade
de socorro a pessoas após uma tempestade destrutiva (hospitais, quartéis de
bombeiros e de forças de segurança, centrais de comunicação, etc.)
1,10
2 Edificações para hotéis e residências. Edificações para comércio e indústria
com alto fator de ocupação
1,00
3 Edificações e instalações industriais com baixo fator de ocupação (depósitos,
silos, construções rurais, etc.)
0,95
4 Vedações (telhas, vidros, painéis de vedação, etc.) 0,88
5 Edificações temporárias. Estruturas dos grupos 1 a 3 durante a construção 0,83
3.3. AÇÃO ESTÁTICA DO VENTO
3.3.1. Pressão dinâmica
A NBR 6123 (1988) dispõe de uma equação para encontrar a pressão
dinâmica do vento, em função da velocidade característica (Vk), dada pela
expressão:
q = 0,613 Vk2
Sendo:
q = pressão de dinâmica do vento (N/m2);
Vk = velocidade característica.
3.3.2. Coeficientes de pressão
De acordo com a NBR 6123 (1988, p. 4), “a força do vento depende da
diferença de pressão nas faces opostas da parte da edificação em estudo”, logo,
considera-se um coeficiente para superfície externa e interna, expresso por:
∆p = ∆pe - ∆pi
Sendo:
∆p = variação de pressão;
∆pe = pressão efetiva externa;
∆pi = pressão efetiva interna.

37
Sendo assim:
∆p = (cpe - cpi) q
Sendo:
cpe = coeficiente de pressão externa;
cpi = coeficiente de pressão interna.
Nas superfícies externas e internas, valores positivos dos coeficientes de
pressão, representam sobrepressões, e valores negativos representam sucções.
A NBR 6123 (1988) alerta que edificações com formato não convencional,
precisam ser ensaiados em túnel de vento e, faz recomendações parede e telhado
de edificações convencionais de forma retangular e cilíndricas, como caso exposto
na Tabela 2.
Tabela 2 – Coeficientes de pressão e de forma, externos, para paredes de edificações de planta
retangular.
Altura relativa
Valores de Ce para
Cpe médio
α = 0º α = 90º
A1 e B1 A2 e B2 C D A B C1 e D1 C2 e D2
0,2 b ou h
(o menor dos
dois)
h
b
≤
1
2
𝟏 ≤
𝐚
𝐛
≤
𝟑
𝟐
- 0,8 - 0,5 + 0,7 - 0,4 + 0,7 - 0,4 - 0,8 - 0,4 - 0,9
𝟐 ≤
𝐚
𝐛
≤ 𝟒 - 0,8 - 0,4 + 0,7 - 0,3 + 0,7 - 0,5 - 0,9 - 0,5 - 1,0
1
2
≤
h
b
≤
3
2
𝟏 ≤
𝐚
𝐛
≤
𝟑
𝟐
- 0,9 - 0,5 + 0,7 - 0,5 + 0,7 - 0,5 - 0,9 - 0,5 - 1,1
𝟐 ≤
𝐚
𝐛
≤ 𝟒 - 0,9 - 0,4 + 0,7 - 0,3 + 0,7 - 0,6 - 0,9 - 0,5 - 1,1
3
2
≤
h
b
≤ 6
𝟐 ≤
𝐚
𝐛
≤ 𝟒 - 1,0 - 0,6 + 0,8 - 0,6 + 0,8 - 0,6 - 1,0 - 0,6 - 1,2
𝟐 ≤
𝐚
𝐛
≤ 𝟒 - 1,0 - 0,5 + 0,8 - 0,3 + 0,8 - 0,6 - 1,0 - 0,6 - 1,2
Esta tabela indica uma lista de valores, com coeficientes de pressão e de
forma, internos e externos, conforme a região da edificação e o ângulo de incidência

38
do vento.
3.3.3. Coeficiente de arrasto
A NBR 6123 (1988) considera que, o coeficiente de arrasto é uma estimativa
de resistência de cada edificação, que pode assumir diversos valores, a partir da
forma, relação altura por comprimento e os números de Reynolds, exposto na
Tabela 10 da referida norma.
Ainda na NBR 6123 (1988), pode-se obter o valor do coeficiente de arrasto de
edificações paralelepipédicas, através de 2 ábacos, caracterizados por ventos de
baixa turbulência e alta turbulência, conforme a Figura 5 e Figura 6.
Figura 5 – Ábaco de coeficiente de arrasto para edificações paralelepipédicas em ventos de baixa
turbulência.

39
Figura 6 – Ábaco de coeficiente de arrasto para edificações paralelepipédicas em ventos de alta
turbulência.
3.3.4. Forças estáticas
Segundo Silva (1996, p. 4) o cálculo induzido pela NBR 6123 (1988), leva em
consideração que as pressões exercidas pelo vento, tornam-se forças estáticas, que
atuam na “superfície perpendicular à direção do vento”, implementados no cálculo
de força global do vento. A componente da força global é descrita pela força de
arrasto, através da expressão apresentada pela NBR 6123 (1988):
Fa = Ca q Ae
Sendo:
Fa = força de arrasto (N);
Ca = coeficiente de arrasto;
Ae = área efetiva da superfície perpendicular à direção do vento (m²).
3.4. INFLUÊNCIA DAS EDIFICAÇÕES VIZINHAS
Conforme a NBR 6123 (1988) disposto no Anexo G, deve-se dar atenção à
influência da vizinhança, pois o escoamento do vento pode ser alterado, interferindo
na estrutura com esforços adicionais.

40
Com a dificuldade de normatizar, todas as possibilidades possíveis que os
efeitos de vizinhança podem causar, a norma brasileira considera somente três
possibilidades, que serão explicadas nos próximos tópicos, dentre tantas outras,
devidas a grande quantidade de parâmetros e possibilidades, contudo, recomenda
que ensaios em túnel de vento sejam realizados, para reproduzir as condições de
vizinhança e características do vento natural, para obtenção de valores mais
precisos.
Ainda a NBR 6123 (1988, p. 58) também alega que, “não é possível indicar
valores para este fenômeno de modo genérico e normativo”, porém, é possível prevê
uma aproximação do aumento dos coeficientes aerodinâmicos, através de
considerações explicitas na página 58 da referida norma.
Há ainda a diminuição das forças aerodinâmicas entre edifícios próximos,
como Houghton e Carruthers (1976 apud BÊNIA, 2013) alegam que em alguns
casos, a incidência do vento é diminuída por conta do efeito de proteção vizinha,
conforme mostra a Figura 7.
Figura 7 – Diminuição da incidência da força de vento, por efeito de proteção de edificação vizinha.
Fonte: Houghton e Carruthers (1976 apud BÊNIA, 2013).
Esta diminuição de incidência acontece, pelo fato do edifício na parte
posterior, não ser sujeito à pressão dinâmica do vento em sua forma integral,
através do efeito de turbulência de esteira, como visto no capítulo 3.4.3. Edifícios
isolados, segundo a NBR 6123 (1988), devem ter uma majoração de até 30% nos
esforços calculados.
Carpeggiani (2004) afirma que a vizinhança, dependendo do posicionamento,
pode alterar as respostas de torção entre 30 a 40%, porém, em algumas posições,
estes ajustes aumentaram o escoamento do vento a valores críticos. Kwok (1995
apud CARPEGGIANI, 2004) debate valores críticos de 400% na resposta do vento.

41
O edifício sede do Citibank, localizado na Avenida Paulista no Estado de São
Paulo, segundo Blessmann (1992 apud CARPEGGIANI, 2004) poderia ter o seu
momento torçor acrescido de até 125%, em certas situações de incidência do vento,
caso fosse caracterizado isoladamente.
3.4.1. Efeito Venturi
A NBR 6123 (1988, p. 58) salienta que,
Edificações vizinhas podem, por suas dimensões, forma e orientação,
causar um “afunilamento” do vento, acelerando o fluxo de ar, com
consequente alteração nas pressões. Este efeito aparece principalmente em
edificações muito próximas, caso em que já foram observados coeficientes
de pressão negativos (sucções) excedendo, em módulo, o valor 2,0. Estas
pontas de sucção verificaram-se nas paredes confrontantes das duas
edificações, próximo à aresta de barlavento.
A NBR 6123 (1988) salienta que, por motivos de dimensões, forma e locação,
as edificações vizinhas podem criar um efeito chamado Venturi, que é proporcionado
pelo afunilamento daquela região por onde o vento passaria naturalmente, afetando
o escoamento do ar, consequentemente, alteração nas pressões, como ilustra a
Figura 8.
Segundo Blocken et al. (2008), dependendo da direção do vento entre as
edificações, pode ser categorizado como passagem convergente ou passagem
divergente, sendo que a última oferece condições são mais severas, no nível
próximo ao solo.
Figura 8 – Afunilamento entre edificações vizinhas.
Fonte: Carpeggiani (2004, p. 5).

42
No caso do edifício sede do Citibank, localizado em São Paulo, Blessmann
(1992), reproduziu uma simulação do edifício, próximo a outros existentes ao redor,
procedendo em 2 vezes mais sucção do que valores obtidos isoladamente.
3.4.2. Deflexão do vento
A deflexão do vento na direção vertical é tratada pela NBR 6123 (1988),
consistindo em um efeito, ao qual parcela do vento incidente sobre a fachada, desvia
o escoamento para baixo, consequentemente, aumenta a velocidade do vento
próximo ao solo. As edificações situadas nestas regiões poderão apresentar valores
de cargas maiores, sendo necessário considerar estas durante o projeto, como
revela a Figura 9.
Figura 9 – Desvio do escoamento do vento incidir sobre a fachada de um edifício.
Fonte: Wise (1971, p. 471).
3.4.3. Turbulência da esteira
Bailey e Kwok (1985) em uma investigação, através de estudos em túnel de
vento chegaram à conclusão que, um edifício localizado a barlavento, pode causar
interferência na turbulência de esteira de um edifício a sotavento, afetando a sua
resposta transversal e longitudinal.
Com isso a NBR 6123 (1988, p. 58) complementa que,
Uma edificação situada a sotavento de outra pode ser afetada
sensivelmente pela turbulência gerada na esteira da edificação de
barlavento, podendo causar efeitos dinâmicos (“efeitos de golpe”)
consideráveis e alterações nas pressões. Estas são particularmente
importantes em edificações com coberturas e painéis de vedação feitos de
materiais leves.
Cook (1990 apud CARPEGGIANI, 2004) definiu três regimes distintos de

43
escoamentos, conforme a Figura 10, para edificações enfileiradas na direção do
vento, sendo eles:
Figura 10 – Regime de escoamento: (a) corpo isolado, (b) deslizante, (c) interferência de esteira.
Fonte: Carpeggiani (2004).
a) Corpos afastados a uma distância X, não transferem efeitos à vizinhança,
isto é, a esteira e os efeitos de proteção não serão alterados (COOK, 1990 apud
CARPEGGIANI, 2004).
b) Corpos distanciados a X, podem formar uma zona estável, que provocará a
criação de vórtice entre as edificações. Nesta situação, o efeito de proteção é
aumentado, enquanto o edifício posterior é reduzido (COOK, 1990 apud
CARPEGGIANI, 2004).
c) Caso a distância entre as edificações seja entre o regime de corpo isolado
e deslizante, haverá ausência de espaço para formação completa da esteira, logo a
falta de criação de um vórtice estável (COOK, 1990 apud CARPEGGIANI, 2004).
Enquanto Blessmann (2011 apud ALBERTI, 2015, p. 48) descreve 3 classes
de corpos, abordados de acordo com a Figura 11 a seguir:

44
i) Corpos afilados ou aerodinâmicos:
Blessmann (2011 apud ALBERTI, 2015, p. 48) relata que estes, criam
gradientes de pressões ao longo do corpo, onde a esteira formada é estreita, não
havendo descolamento da camada limite. É influenciada pelo número de Reynolds,
da turbulência de esteira e da rugosidade superficial.
ii) Corpos rombudos arredondados:
Blessmann (2011 apud ALBERTI, 2015, p. 48) aborda que, estes também
variam com o número de Reynolds, entretanto diferentemente do anterior, o
gradiente de pressão e esteira podem variar, de acordo com as “condições de fluxo,
grau de descolamento da camada limite, rugosidade superficial, forma e orientação
do corpo no escoamento”.
iii)Corpos rombudos angulosos:
Blessmann (2011 apud ALBERTI, 2015, p. 48) define que nestes, o
descolamento da camada de ar acontece, em pontos definidos nas arestas do
volume. As esteiras são em maiores proporções e mais turbulentas.
Figura 11 – Padrão de esteiras formadas por corpos aerodinâmicos e rombudos.
Fonte: Blessmann (2011 apud ALBERTI, 2015, p. 49).

45
4. ASPECTOS GERAIS SOBRE O TÚNEL DE VENTO
Os túneis de vento aerodinâmicos, são equipamentos que permitem estudar
as forças submetidas por correntes de ar, aproximadamente uniforme e permanente,
nesse meio, esta ferramenta forneceu à Engenharia Civil, possibilidade de diminuir
os problemas com ventos em edificações, através de ensaios (TREIN, 2005).
Montefusco (2008, p. 4) afirma que:
[...] um túnel aerodinâmico é uma instalação geradora de uma corrente de
ar artificial, com características especiais, destinada à simulação
experimental de certos tipos de escoamentos reais. A qualidade de um túnel
aerodinâmico como instrumento depende do rigor com que se obtém as
características do escoamento experimental fixadas a priori, da precisão
com que se realizam as necessárias operações de manobra e regulagem, e
da facilidade e economia da sua exploração.
Desta forma, estes túneis de vento vêm sendo um auxílio aos métodos
analíticos, na obtenção das estimativas de respostas dinâmicas de edifícios altos.
Algumas construções famosas começaram a ser ensaiado nos túneis de vento,
assim como o Empire State Building, World Trade Center, Sears Towers, e o
estímulo gerado pela destruição da ponte de Tacoma Narrows, ilustrado na Figura
12, enquanto nacionalmente, houve um desastre com o edifício Real Class em
Belém do Pará, exposto na Figura 13 (TREIN, 2005; MONTEFUSCO, 2008;
OLIVEIRA et al., 2011).
Figura 12 – Seção da estrutura do tabuleiro da ponte de Tacoma Narrows em colapso.
Fonte: Amman, Von Kármán e Woodruff (1941).

46
Figura 13 – Antes e depois o desabamento do edifício Real Class em Belém do Pará.
Fonte: Veludo (2011).
Andrade Júnior e Calil Júnior (2004) asseguram que o ensaio em túnel de
vento, tem como objetivo simular as condições naturais de um local, para fornecer
resultados semelhantes de pressões externas a um modelo reduzido, através de
técnicas empregadas que simulam a camada limite atmosférica como, a geração do
escoamento de ar e turbulência. Este modelo deve ser dimensionado a partir de
fatores de escala que tenha relação ao modelo real.
Cermak (1989 apud MONTEFUSCO, 2008) destaca quatro tipos de ensaios
em túneis de vento, destinados a projetos de estruturas, apresentados no Quadro 4.
Quadro 4 – Tipos de ensaio em túneis de vento.
Tipo de Ensaio (Nome) Dado Medido
1. Modelo rígido de pressão estática
(RPM)
Pressão média, máxima e mínima;
Velocidade média do vento e efetiva;
Pressões instantâneas.

47
Tipo de Ensaio (Nome) Dado Medido
2. Modelo rígido com balança de baixa
frequência (RF-FBM)
Forças e momentos médios.
3. Modelo rígido com balança de alta
frequência (RH-FBM)
Forças e momentos médios de natureza dinâmica.
4. Modelo aeroelástico (AM)
Momentos e deslocamentos;
Aceleração.
Fonte: Cermak (1989 apud MONTEFUSCO, 2008).
4.1. DESCRIÇÃO DO EQUIPAMENTO
A Figura 14 expõe os 2 tipos de túnel de ventos muito usados para fins de
edificações, o de circuito fechado e o de circuito aberto. Para o mesmo fim no Brasil,
esta ordem de túneis se estabelece em: túnel de vento da Universidade Federal do
Rio Grande do Sul (UFRGS), e o túnel de vento do Instituto de Pesquisas
Tecnológicas (IPT) em São Paulo. O Instituto Tecnológico da Aeronáutica (ITA), em
São José dos Campos, também possui o seu próprio túnel de vento, no entanto, é
voltado a projetos de aviação (MONTEFUSCO, 2008; FARIA, 2014). Cada sistema
será abordado nos tópicos 4.2 e 4.3.
Figura 14 – Túnel de retorno fechado da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre,
Brasil (a), e túnel de retorno aberto da Universidad Nacional del Nordeste, Resistência, Argentina (b).
(a)
(b)
Fonte: Loredo-Souza, Schettini e Paluch (2004).

48
Cada sistema de túnel de vento possui seus equipamentos e dispositivos, que
moldam as características do vento, que medem em modelos reduzidos os
coeficientes de pressão e arrasto, através de sensores de pressões piezorresistivo,
localizados nas faces externas do modelo reduzido e, fornecem os dados à
softwares de análise, criando um gráfico tridimensional, com a distribuição de
pressão aplicada pelo vento em diversos pontos da estrutura, conforme a Figura 15
(FARIA, 2014).
Figura 15 – (a) Maquete reduzidos com sensores de pressão, (b) dispositivo de recebimento de
dados dos sensores de pressão piezorresistivos, e (c) resultados em software através da análise da
pressão do vento em uma fachada.
(a) (b)
(c)
Fonte: Faria (2014).
De acordo com Loredo-Souza, Schettini e Paluch (2004), é necessário haver
mecanismos no interior do túnel de vento, que proporcionem ventos e turbulência
naturais, para a criação de uma camada limite em baixa altitude, contudo, está
camada possui um crescimento lento em cada um dos modelos acima, devido a isto,
são utilizados métodos que incorporam dispositivos e técnicas, a fim de acelerar o
crescimento natural desta camada, sem alterar as características do sistema.
A incorporação de dispositivos ajuda na caracterização de rugosidade
encontrada pelas normas de vento. Entre os dispositivos, como é mostrado na

49
Figura 16 e Figura 17, a barreira é utilizada para fornecer escoamento ao nível de
piso; o dispositivo de mistura gera vórtices em regiões que, dependem do tipo de
dispositivo usado; e elementos de rugosidade ao longo do túnel de vento, que
simulam as características dos terrenos e entorno à edificação ensaiada (LOREDO-
SOUZA; SCHETTINI; PALUCH, 2004). Tais características de terreno e entorno,
foram discutidas em 3.2.2 deste trabalho.
Figura 16 – Simuladores de rugosidade usados dentro de túnel de vento.
Figura 17 – Dispositivos de geração das características de camada limite e rugosidade: (a) Túnel de
vento da Universidad Nacional Del Nordeste, Resistência, Argentina; (b) e (c) Túnel de vento da
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil.

50
Entretanto, verifica-se que as edificações vizinhas interferem diretamente nos
coeficientes de pressão da edificação estudada (CARPEGGIANI, 2004,
BLESSMANN, 1992; ALBERTI, 2015; BÊNIA, 2013), portanto é relevante simular as
condições detalhadas do local, usando um “modelo de vizinhança”, representada na
Figura 18 (LOREDO-SOUZA; SCHETTINI; PALUCH, 2004).
Figura 18 – Modelos de vizinhança construídos para ensaios em túnel de vento de edificações.
4.2. TÚNEL DE VENTO DE CIRCUITO ABERTO
De acordo com o site do IPT (2016a), o maior túnel de vento para aplicações
em engenharia da América Latina, com 40 metros de comprimento, pertence ao
Instituto de Pesquisa Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT), está localizado na
cidade de São Paulo.
A atuação deste tipo de túnel segundo o IPT (2016a), abrange diversos
setores, com intervenções desde estádios de futebol como o Castelão-CE, Arena
Pantanal-MT e Morumbi-SP, até plataformas de petróleo da Petrobrás, como mostra
a Figura 19.
Nader (2014) declara que o túnel de vento do IPT, constitui de seção de
testes de 3 metros de largura por 2 metros de altura, permite ensaios de modelos
com escala 1:100 a 1:1000 ou modelos com altura máxima de 1,40 metros de altura.

51
Figura 19 – Maquete em túnel de vento e mapa de coeficientes de pressão de vento indicada: (a)
Arena Pantanal; (b) Estádio do Morumbi.
Fonte: IPT (2016b).
Segundo Silva Júnior (2006) as vantagens e desvantagens do túnel de
circuito aberto em comparação ao de circuito fechado, são abordadas abaixo:
Vantagens
 Economicamente mais baixo o custo referente à construção;
 Menor ocupação de espaço;
 Caso seja tenha saída para área externa, não se contamina com fumaça,
gases, etc.;
 Temperatura interna chega a ser constante.
Desvantagens
 Dificuldade em obter qualidade no escoamento no ensaio;
 Pode haver influência do meio externo na saída do túnel de vento, caso seja
aberta para área externa;
 Maior potência de consumo;
 Tendem a ser barulhentos;

52
 Seção de trabalho requer atenção, pois pode haver perda de pressão
atmosférica.
4.3. TÚNEL DE VENTO DE CIRCUITO FECHADO
Em 1972, foi construído o túnel de vento da Universidade Federal do Rio
Grande do Sul, sendo coordenado por Acir Mércio Loredo-Souza, está localizado
dentro do Laboratório de Aerodinâmica das Construções (LAC) e é caracterizado
como o equipamento mais completo da América Latina (SANTOS, 2012). A Figura
20 apresenta uma visão entre a edificação real e as maquetes no túnel de vento da
UFRGS.
Figura 20 – Visão Real e maquete em túnel de vento: (a) Ponte Estaiada Octávio Frias de Oliveira,
São Paulo; (b) Edifício Sunset Residence, Novo Hamburgo.
Fonte: LAC (2008; 2005a).
Este túnel de vento é classificado como um túnel de vento de retorno fechado,
a câmara principal possui dimensões de 130 cm x 90 cm x 932 cm, e proporciona
um escoamento de ar uniforme de 42 m/s (150 km/h) (LAC, 2005b).
Segundo Silva Júnior (2006) as vantagens e desvantagens do túnel de
circuito fechado em comparação ao de circuito aberto, são abordadas abaixo:

53
Vantagens
 Requer menos energia para uma determinada dimensão da câmara e
velocidade de escoamento;
 Não a interferência externa ao escoamento, pois não renova a massa de ar
apenas a recircula, com isso obtendo se um escoamento uniforme;
 Pressão dentro da câmara e próxima a atmosférica.
Desvantagens
 Custo de fabricação elevado;
 Maior área ocupação;
 Temperatura do túnel cresce gradativamente, ou seja, não permanece
constante.

54
5. RELATOS DE CASOS
5.1. CONSIDERAÇÕES GERAIS
Neste capítulo, serão abordados 5 relatos encontrados na literatura referentes
a edificações altas, subdivididos em 3 relatos de edificações, que passaram por
processo de verificação das pressões exercidas sobre as fachadas, enquanto nos 2
relatos restantes, serão discutidos sobre a influência dos efeitos da vizinhança.
Estes relatos foram estudados no sentido de conhecer e demostrar as reais forças
atuantes pelo vento, argumentado amplamente no presente trabalho.
O tratamento da abordagem dos relatos será de forma distinta, com a
sucessão das informações de cada estrutura, a partir do perfil, forma, dimensões
reais, dentre outras. Em seguida, será esclarecido os modos e parâmetros na
reprodução das análises feitas no ensaio em túnel de vento e, considerações nos
procedimentos de cálculo recomendados pela NBR 6123 (1988). Por fim, serão
apresentados os resultados encontrados, além de uma breve discussão sobre o
quociente.
Na apresentação dos resultados, haverá uma comparação acerca dos valores
encontrados por meio de ensaio em túnel de vento, e os procedimentos de cálculo
da NBR 6123 (1988), através da relação NBR/Túnel
5.2. EDIFÍCIO ESTUDADO POR SARMENTO (2015)
5.2.1. Descrição da obra
Sarmento (2015) analisou a força nodal por pavimento de um edifício, que a
ser construído em Caruaru-PE, consistido de 42 pavimentos (130,30 m) e geometria
não regular. A planta baixa e elevação da edificação estudada por Sarmento (2015)
se encontram na Figura 21.

55
Figura 21 – Planta baixa e elevação da edificação estudada por Sarmento (2015).
Fonte: Sarmento (2015, p. 199)

56
5.2.2. Análise da obra
A análise foi feita pelos métodos de cálculo de força global da NBR 6123
(1988) e de um ensaio em túnel de vento, no Laboratório de Aerodinâmica Industrial
e Engenharia do Vento do IPT, correspondido pelo relatório técnico 138 649-205,
datado em 20 de maio de 2014 (SARMENTO, 2015).
No ensaio em túnel de vento, um modelo de escala 1:200 foi criado, exibido
na Figura 22. Houve a distribuição de 285 pontos de tomadas de pressão no entorno
da edificação. O ângulo de incidência do vento (ϕ) teve origem conforme indicada na
Figura 23, considerando apenas os ângulos de 0º e 90º (SARMENTO, 2015).
Figura 22 – Detalhes do modelo reduzido da edificação e ambiente de ensaio no túnel de vento.
Fonte: Sarmento (2015, p. 200).
Para análise usando as recomendações da NBR 6123 (1988), foi considerado
um cenário com base na visão de um projetista estrutural. Como não há uma
geometria compatível com o modelo em planta baixa, empregou-se um modelo mais
simplificado em forma retangular, com dimensões de 29,83 m, em x, 18,60 m, em y,
e 130,30 m em z (altura da edificação), conforme Figura 23. Os ângulos de
incidência (ϕ) também tiveram origem nos ângulos 0º e 90º (SARMENTO, 2015).

57
Figura 23 – Indicação da origem do ângulo de incidência (ϕ): (a) Posicionamento em planta para
ensaio em túnel de vento; (b) Posicionamento em modelo utilizado para recomendações normativas .
Para os procedimentos de cálculo com a utilização da NBR 6123 (1988), os
seguintes parâmetros foram considerados:
V0 = em função da altura (z);
S1 = 1,0 (terreno plano ou fracamente acidentado);
S2 = em função da altura (z), através da fórmula descrita no tópico 3.2.2 deste
trabalho;
S3 = 1,0 (edificação residencial com alto fator de ocupação);
Ca = 1,42 em 0º e 1,20 em 90º (baseado na Figura 5).
5.2.3. Resultado dos métodos
De posse a apresentação de cada método, compararam-se os valores de
pressão usando os procedimentos de cálculo pela NBR 6123 (1988), e os resultados
relatados em túnel de vento por Sarmento (2015). A Tabela 3 e Tabela 4 exibem a
força nodal da ação do vento em Newton (N), para ventos incidentes a 0º e 90º, nas
situações da NBR 6123 (1988) e ensaio em túnel de vento, além de verificar a
relação NBR/Túnel entre métodos.

58
Tabela 3 – Ação do vento e erro percentual calculado pelo túnel de vento e NBR 6123 (1988) para
ventos incidentes a 0º.
Pavimento
Z
(m)
Força a 0º (N) Erro (%)
Túnel de Vento
NBR 6123
(1988)
NBR
Túnel
1 13,3 32.678,0 27.590,1 15,6
2 16,3 33.927,6 29.746,7 12,3
3 19,3 33.179,8 31.665,4 4,6
4 22,3 32.258,5 33.404,2 3,6
5 25,3 32.677,9 35.001,2 7,1
6 28,3 32.349,2 36.482,9 12,8
7 31,3 31.847,3 37.868,7 18,9
8 34,3 30.570,4 39.173,1 28,1
9 37,3 31.148,2 40.407,4 29,7
10 40,3 32.068,4 41.580,7 29,7
11 43,3 31.769,1 42.700,2 34,4
12 46,3 32.167,3 43.771,7 36,1
13 49,3 32.660,9 44.800,4 37,2
14 52,3 32.887,2 45.790,4 39,2
15 55,3 33.392,6 46.745,2 40,0
16 58,3 34.165,7 47.667,9 39,5
17 61,3 34.402,9 48.561,2 41,2
18 64,3 34.839,2 49.427,3 41,9
19 67,3 35.901,3 50.268,3 40,0
20 70,3 36.094,2 51.086,1 41,5
21 73,3 36.334,1 51.882,1 42,8
22 76,3 37.390,0 52.657,8 40,8
23 79,3 37.642,5 53.414,6 41,9
24 82,3 37.736,2 54.153,5 43,5
25 85,3 38.453,7 54.875,7 42,7
26 88,3 38.730,3 55.582,0 43,5
27 91,3 38.999,8 56.273,4 44,3
28 94,3 40.014,1 56.950,6 42,3
29 97,3 40.354,2 57.614,4 42,8
30 100,3 40.438,2 58.265,3 44,1
31 103,3 41.894,0 58.904,2 40,6
32 106,3 42.359,6 59.531,4 40,5
33 109,3 42.555,2 60.147,6 41,3
34 112,3 43.462,6 60.753,2 39,8
35 115,3 43.768,3 61.348,8 40,2
36 118,3 44.063,9 61.934,6 40,6
37 121,3 44.552,7 62.511,1 40,3
38 124,3 44.868,9 63.078,8 40,6
39 127,3 44.676,7 63.637,8 42,4
40 130,3 103.868,1 64.188,7 38,2

59
Tabela 4 – Ação do vento e erro percentual calculado pelo túnel de vento e NBR 6123 (1988) para
ventos incidentes a 90º.
Pavimento
Z
(m)
Força a 90º (N) Erro (%)
Túnel de Vento
NBR 6123
(1988)
NBR
Túnel
1 13,3 11.659,9 15.543,7 33,3
2 16,3 11.659,9 16.758,7 43,7
3 19,3 13.120,3 17.839,7 36,0
4 22,3 14.398,0 18.819,3 30,7
5 25,3 14.398,0 19.719,0 37,0
6 28,3 14.558,1 20.553,8 41,2
7 31,3 14.741,1 21.334,5 44,7
8 34,3 14.741,1 22.069,3 49,7
9 37,3 15.202,7 22.764,7 49,7
10 40,3 15.895,1 23.425,7 47,4
11 43,3 15.895,1 24.056,4 51,3
12 46,3 16.087,6 24.660,1 53,3
13 49,3 16.472,7 25.239,7 53,2
14 52,3 16.472,7 25.797,4 56,6
15 55,3 16.632,4 26.335,3 58,3
16 58,3 17.071,6 26.855,2 57,3
17 61,3 17.071,6 27.358,4 60,3
18 64,3 17.221,3 27.846,4 61,7
19 67,3 17.820,2 28.320,2 58,9
20 70,3 17.820,2 28.780,9 61,5
21 73,3 17.932,0 29.229,3 63,0
22 76,3 18.658,6 29.666,4 59,0
23 79,3 18.658,6 30.092,7 61,3
24 82,3 18.708,3 30.509,0 63,1
25 85,3 19.404,3 30.915,9 59,3
26 88,3 19.404,3 31.313,8 61,4
27 91,3 19.404,3 31.703,3 63,4
28 94,3 19.750,7 32.084,8 62,4
29 97,3 19.750,7 32.458,8 64,3
30 100,3 19.750,7 32.825,5 66,2
31 103,3 20.125,2 33.185,4 64,9
32 106,3 20.151,9 33.538,8 66,4
33 109,3 20.151,9 33.886,0 68,2
34 112,3 20.835,4 34.227,2 64,3
35 115,3 20.940,5 34.562,7 65,1
36 118,3 20.940,5 34.892,7 66,6
37 121,3 21.394,8 35.217,5 64,6
38 124,3 21.507,9 35.537,3 65,2
39 127,3 21.507,9 35.852,3 66,7
40 130,3 10.484,2 36.162,6 244,9

60
Sarmento (2015) notifica que o último pavimento apresentou grande variação
nos resultados em túnel de vento, pois não houve um tratamento da geometria real
nesta região. Desta forma, é possível verificar à 0º um erro mínimo e máximo de
3,6% e 44,3%, enquanto que em 90º ocorre em 30,7% e 68,3%, respectivamente.
Com isso, determinou-se a força global da edificação, nos métodos de ensaio
em túnel de vento e pela NBR 6123 (1988), com o respectivo erro percentual global,
esboçada pela relação NBR/Túnel, sem considerar o último pavimento, disposto na
Tabela 5. Verifica-se que o maior erro foi à 90º, onde é possível notar que caso esta
edificação fosse calculada através norma, o coeficiente de pressão alcançaria quase
60% mais força, que por ensaio em túnel de vento.
Tabela 5 – Ação do vento e erro percentual global da edificação estudada em ventos de 0º e 90º.
INCIDÊNCIA
DO VENTO
FORÇA (N) Erro (%)
Túnel de Vento
NBR 6123
(1988)
NBR
Túnel
0º 1.439.280,70 1.899.665,90 32
90º 687.918,10 1.085.777,80 57,8
Fonte: Sarmento (2015).
5.3. EMPREENDIMENTO PROSPERITAS – ARRAIS (2011)
Arrais (2011) estudou as pressões submetidas no empreendimento
Prosperitas, localizado em São Paulo-SP, consistido de 32 pavimentos (146,0 m),
com formato irregular, mudanças nas dimensões ao longo da altura e regiões
inclinadas e curvas. A Figura 24 ilustra a planta baixa da edificação, enquanto a
Figura 25 apresenta as fachadas frontal e lateral da edificação estudada.
Figura 24 – Planta baixa do empreendimento Prosperitas.
Fonte: Arrais (2011).

61
Figura 25 – Fachada frontal e lateral do empreendimento Prosperitas.
A análise feita por Arrais (2011) discorre sobre o relatório técnico, elaborado
pelo Laboratório de Aerodinâmica das Construções da UFRGS, em setembro de
2007, com autoria do Prof. Acir Mércio Loredo-Souza e sua equipe.
A Figura 26 expressa as condições no entorno do empreendimento
Prosperitas, além de indicar a orientação do ângulo de incidência do vento, neste
estudo, considerou-se apenas a fachada voltada para 90º.
No ensaio em túnel de vento, construiu-se um modelo de escala 1:400,
exibido na Figura 27. Houve a distribuição de 268 pontos de tomadas de pressão,
distribuídos de maneira a levantar obter um número representativo das pressões em
toda a edificação (ARRAIS, 2011).

62
empreendimento Prosperitas.
Figura 27 – Detalhes do modelo reduzido do empreendimento Prosperitas e ambiente de ensaio no
túnel de vento.
Fonte: LAC (2007).
Assim como foi considerado no estudo de Sarmento (2015), este edifício
também possui geometria não regular, tendo que transformar em um modelo mais
simplificado, para que possa ser calculado pela NBR 6123 (1988).
Para encontrar os valores de sucção em cada método proposto, Arrais (2011)

63
dividiu a fachada estudada em 7 zonas verticais, e somente para a NBR 6123
(1988), decompôs a fachada em 5 regiões horizontais, como delineado na Figura 28,
contudo, está decomposição em regiões horizontais não é considerada nas
sobrepressões.
V0 = 38 m/s (através da isopleta);
S2 = 1,229 (calculado com base no topo da edificação);
Ca = 1,40 em 90º (baseado na Figura 5).
Figura 28 – Divisão da fachada empreendimento Prosperitas: (a) 8 zonas verticais para uso em cada
método para sucção e sobrepressão; (b) inserção de regiões, exclusivo para o método de sucção
pela NBR 6123 (1988).
Fonte: Adaptado de Arrais (2011).

64
5.3.3. Resultados dos métodos
Após a apresentação de cada método, levantou-se os valores de pressão
usando os procedimentos de cálculo pela NBR 6123 (1988), e os resultados
relatados em túnel de vento por Arrais (2011). Em cada um dos casos, adotou-se o
maior valor presente dentro dos limites de zona e região.
Os valores de pressões à 90º pelo procedimento da NBR 6123 (1988) e
ensaio de túnel de vento, estão descritos em kPa (1 Quilopascal = 1000 N/m2) nos
resultados de sucção na Tabela 6 e sobrepressões na Tabela 7.
Tabela 6 – Comparativo entre os resultados de sucção na fachada do empreendimento Prosperitas.
Zona
Região 1 Região 2 Região 3 Região 4 Região 5
NBR
(kPa)
Túnel
(kPa)
NBR
Túnel
NBR
(kPa)
Túnel
(kPa)
NBR
Túnel
NBR
(kPa)
Túnel
(kPa)
NBR
Túnel
NBR
(kPa)
Túnel
(kPa)
NBR
Túnel
NBR
(kPa)
Túnel
(kPa)
NBR
Túnel
VIIb -1,5 -2,0 0,75 -1,5 -2,5 0,60 -1,5 -4,0 0,38 - - - - - -
VIIa -1,5 -3,0 0,50 -1,5 -2,5 0,60 -1,0 -3,0 0,33 -1,5 -3,0 0,50 -1,5 -3,5 0,43
VI -1,5 -2,5 0,60 -1,5 -2,5 0,60 -1,0 -3,5 0,29 -1,5 -3,5 0,43 -1,5 -3,5 0,43
V -1,5 -3,0 0,50 -1,5 -3,0 0,50 -1,0 -2,5 0,40 -1,5 -3,0 0,50 -1,5 -3,0 0,50
IV -1,5 -3,0 0,50 -1,5 -3,0 0,50 -1,0 -2,5 0,40 -1,5 -3,0 0,50 -1,5 -3,0 0,50
III -1,5 -3,0 0,50 -1,5 -3,0 0,50 -1,0 -2,5 0,40 -1,5 -3,5 0,43 -1,5 -4,0 0,38
II -1,5 -2,5 0,60 -1,5 -2,5 0,60 -1,0 -2,5 0,40 -1,5 -3,0 0,50 -1,5 -4,0 0,38
I -1,5 -3,0 0,50 -1,5 -3,0 0,50 -1,0 -1,5 0,67 - - - - - -
Tabela 7 – Comparativo entre os resultados de sobrepressão na fachada do empreendimento
Prosperitas.
Zona
NBR
(kPa)
Túnel
(kPa)
NBR
Túnel
VIIb 1,0 1,5 0,67
VIIa 1,0 2,0 0,50
VI 1,0 2,5 0,40
V 1,0 1,5 0,67
IV 1,0 1,0 1,00
III 1,0 1,5 0,67
II 1,0 1,0 1,00
I 1,0 1,0 1,00
Na fachada que ocorreu sucção, percebe-se que nenhum valor de coeficiente
de pressão da norma, assemelhou-se com o túnel de vento. A região central (região
3), teve a maior variação de 29% a 67%. Este coeficiente teve maior semelhança na

65
região 1, zona VIIb, alcançando 75% no resultado.
Na fachada que ocorreu sobrepressão, 3 coeficientes atingiram o valor do
túnel de vento, no entanto, a zona VI teve relação NBR/Túnel de 40%.
5.4. ODEBRECHT ATLANTA – ARRAIS 2 (2011)
Arrais (2011) analisou a ação estática do vento no empreendimento
Odebrecht Atlanta, localizado em Alphaville-SP, consistido de 27 pavimentos
(129,20 m), de forma quadrada com chanfros nos cantos para redução das pressões
negativas (sucção). A planta baixa do edifício e as fachadas frontal e lateral, são
apresentadas respectivamente nas figuras 29 e 30.
Figura 29 – Planta baixa do empreendimento Odebrecht Atlanta.

66
Figura 30 – Fachada frontal e lateral do empreendimento Odebrecht Atlanta.
Arrais (2011) efetuou a análise sobre o relatório técnico, elaborado pelo
Laboratório de Aerodinâmica das Construções da UFRGS, em dezembro de 2007,
com autoria do Prof. Acir Mércio Loredo-Souza e sua equipe.
A Figura 31 expressa as condições no entorno da área do empreendimento
Odebrecht Atlanta, ao mesmo tempo exibe o ângulo de incidência do vento. No
estudo em questão, considerou apenas a fachada voltada para 90º.
Para a realização do ensaio em túnel de vento, construiu-se um modelo
reduzido na escala 1:400, como exibido na Figura 32. A distribuição dos pontos de
tomada de pressão, ocorreu em 315 posições diferentes, com a finalidade de obter
valores representativos de toda a fachada exposta a pressão de vento.

67
empreendimento Odebrecht Atlanta.
Figura 32 – Detalhes do modelo reduzido do empreendimento Odebrecht Atlanta e ambiente de
ensaio no túnel de vento.
Este edifício se diferencia dos anteriores por apresentar uma geometria
simétrica (regular), com isso não sendo necessário sua simplificação.
No âmbito de encontrar os valores de sucção em cada método proposto,
Arrais (2011) dividiu a fachada estudada em 8 zonas verticais, e para comparação

68
com a NBR 6123 (1988), decompôs a fachada em 3 regiões horizontais, como
esquematizado na Figura 33, contudo, está decomposição em regiões horizontais
não é considerada nas sobrepressões.
V0 = 38 m/s (através da isopleta);
S2 = 1,2141 (calculado com base no topo da edificação);
Ca = 1,32 em 0º e 1,32 em 90º (baseado na Figura 5).
Figura 33 – Divisão da fachada do empreendimento Odebrecht Atlanta: (a) 8 zonas verticais para uso
em cada método para sucção e sobrepressão; (b) inserção de regiões, exclusivo para o método de
sucção pela NBR 6123 (1988).
Fonte: Adaptado de Arrais (2011).
5.4.3. Resultados dos métodos
Após a apresentação de cada método, levantou-se os valores de pressão

69
usando os procedimentos de cálculo pela NBR 6123 (1988), e os resultados
relatados em túnel de vento por Arrais (2011). Em cada um dos casos, adotou-se o
maior valor presente dentro dos limites de zona e região.
Os valores de pressões à 90º pelo procedimento da NBR 6123 (1988) e
ensaio de túnel de vento, estão descritos em kPa (1 Quilopascal = 1000 N/m2) nos
resultados de sucção na Tabela 8 e sobrepressões na Tabela 9.
Tabela 8 – Comparativo entre os resultados de sucção na fachada do empreendimento Odebrecht
Atlanta.
Zona
Região 1 Região 2 Região 3
NBR
(kPa)
Túnel
(kPa)
NBR
Túnel
NBR
(kPa)
Túnel
(kPa)
NBR
Túnel
NBR
(kPa)
Túnel
(kPa)
NBR
Túnel
VIII -1,5 -2,5 0,60 -1,0 -1,5 0,67 -1,5 -2,5 0,60
VII -1,5 -2,5 0,60 -1,0 -1,5 0,67 -1,5 -2,5 0,60
VI -1,5 -2,5 0,60 -1,0 -1,5 0,67 -1,5 -2,5 0,60
V -1,5 -2,0 0,75 -1,0 -2,0 0,50 -1,5 -2,0 0,75
IV -1,5 -2,5 0,60 -1,0 -2,0 0,50 -1,5 -2,0 0,75
III -1,5 -2,5 0,60 -1,0 -2,0 0,50 -1,5 -2,0 0,75
II -1,5 -2,0 0,75 -1,0 -2,0 0,50 -1,5 -2,5 0,60
I -1,5 -2,0 0,75 -1,0 -2,0 0,50 -1,5 -1,5 1,00
Tabela 9 – Comparativo entre os resultados de sobrepressão na fachada do empreendimento
Odebrecht Atlanta.
Zona
NBR
(kPa)
Túnel
(kPa)
NBR
Túnel
VIII 1,0 3,0 0,33
VII 1,0 1,5 0,67
VI 1,0 1,5 0,67
V 1,0 1,5 0,67
IV 1,0 1,0 1,00
III 1,0 1,0 1,00
II 1,0 1,0 1,00
I 1,0 1,0 1,00
Os resultados de sucções revelaram que, apenas na zona I, região 3, houve
semelhança entre o coeficiente de pressão aferido pela norma e túnel de vento,
enquanto as outras variações tiveram variações de 50% a 75%, com destaque a
região 2 (central), que se mostrou a mais deficitária, com valores variando de 50% a
67%.
Os resultados de sobrepressão apresentou um gradiente de semelhança

70
entre métodos, visto que do início (zona I) até a zona central (zona IV), os
coeficientes atingiram o valor do túnel de vento, no entanto a partir da zona V, este
coeficiente teve variação de 67% até o próximo ao topo, que alcançou relação
NBR/Túnel de 33%.
5.5. EDIFÍCIO GRAÇA – FERNANDES (2013)
Fernandes (2013) estudou a influência do efeito de vizinhança no edifício
Graça, construído em Salvador/BA, constituído em uma altura total de 112,71 m,
com dimensões máximas em sua base de 22,02 x 14,55 m e geometria irregular.
A Figura 34 ilustra a planta baixa da edificação, indicando também o ângulo
de incidência do vento, bem como a projeção de um retângulo, para cálculo através
da norma, enquanto a Figura 35 apresenta as fachadas frontal e lateral da
edificação.
Figura 34 – Planta baixa do edifício Graça, indicando o ângulo de incidência do vento e a projeção de
um retângulo para cálculo através da norma.
Fonte: Fernandes (2013).

AÇÃO DO VENTO EM FACHADAS DE EDIFÍCIOS ALTOS: ESTUDO BIBLIOGRÁFICO COMPARATIVO ENTRE VALORES OBTIDOS EM ESPECIFICAÇÕES NORMATIVAS E ENSAIOS EM TÚNEL DE VENTO

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