Ação do vento em edifícios de pequeno porte: análise comparativa do consumo de aço utilizando o sistema TQS

Abstract

A concepção de projetos estruturais em concreto armado busca conciliar segurança e economia de materiais. Em edificações de pequeno porte, a magnitude do impacto das ações horizontais pode parecer menos evidente, o que muitas vezes leva à suposição inicial de que a ação do vento não provoque aumentos expressivos nos esforços estruturais. Este trabalho tem como objetivo avaliar o impacto no consumo de aço no dimensionamento de um edifício específico de quatro pavimentos, comparando um modelo sujeito apenas a ações verticais com outro submetido também à ação do vento com velocidade básica de 45 m/s. A metodologia baseou-se na modelagem e no processamento da estrutura no software TQS, seguindo as diretrizes das normas ABNT NBR 6118, NBR 6120 e NBR 6123. Os resultados deste estudo de caso indicaram que a consideração do vento gerou um acréscimo global no consumo de aço de aproximadamente 8,47%. Notou-se que essa demanda adicional concentrou-se majoritariamente nas vigas, com um acréscimo de 17,79% nestes elementos, ilustrando um comportamento de pórtico espacial no qual as vigas assumem a função de contraventamento e restrição de deslocamentos. Conclui-se, portanto, que a utilização de sistemas computacionais na rotina de projetos facilita a consideração das ações horizontais, oferecendo uma alternativa técnica à adoção de métodos simplificados. Embora o acréscimo no consumo de materiais represente um impacto financeiro na execução da obra, essa consideração mostrou-se relevante para promover a estabilidade e a segurança da edificação estudada frente às solicitações do vento.

The design of reinforced concrete structural projects seeks to balance safety and material economy. In small buildings, the magnitude of the impact of horizontal loads may seem less evident, which often leads to the initial assumption that wind action does not cause significant increases in structural stresses. This work aims to evaluate the impact on steel consumption in the design of a specific four-story building, comparing a model subjected only to vertical loads with another also subjected to wind action with a basic speed of 45 m/s. The methodology was based on modeling and processing the structure in the TQS software, following the guidelines of the ABNT NBR 6118, NBR 6120, and NBR 6123 standards. The results of this case study indicated that considering the wind generated an overall increase in steel consumption of approximately 8,47%. It was noted that this additional demand was mostly concentrated on the beams, with a 17,79% increase in these elements, illustrating a spatial frame behavior in which the beams assume the function of bracing and restricting displacements. It is concluded, therefore, that the use of computational systems in daily project routines facilitates the consideration of horizontal actions, offering a technical alternative to the adoption of simplified methods. Although the increase in material consumption represents a financial impact on the building's execution, this consideration proved to be relevant in promoting the stability and safety of the studied building against wind loads.