Estudo experimental em túnel de vento dos efeitos de interferência sobre o modelo reduzido do edifício CAARC

Abstract

A crescente verticalização dos meios urbanos com significativas transformações nas aglomerações urbanas, levou a consideração de carregamentos com influências de forças horizontais, advindas da ação do vento. Diferentes densidades de vizinhança alteram o comportamento do escoamento do vento e refletem em efeitos de interferência que afetam positivamente ou negativamente as edificações, devido à complexidade da sua natureza, composta por variáveis como o tamanho e formato das edificações, suas posições de interferência, tipos de escoamento e direções de incidência do vento. Esta pesquisa consiste na realização de uma caracterização aerodinâmica no modelo reduzido do edifício CAARC Standard Tall Building, através de um extenso estudo desenvolvido no túnel de vento do LAC/UFRGS, simulando um perfil com expoente 0,23, realizado com a inserção de distintas densidades de vizinhança a barlavento, através de três configurações de vizinhança, denominadas Configuração I (um modelo interferente), Configuração II (dois modelos) e Configuração III (três modelos), com diferentes posições relativas entre os modelos, D, 2D, 4D e 8D, onde D é a menor dimensão do modelo aerodinâmico, visando compreender a relação de interação entre tais parâmetros na caracterização dos efeitos de interferência da vizinhança. Com base nos resultados, tanto a quantidade de edifícios interferentes quanto o espaçamento influenciam na determinação dos coeficientes. Os coeficientes de força no eixo x são similares em todas as configurações com vizinhança. Já os coeficientes de força no eixo y apresentam diferenças consideráveis conforme a inserção e a variação da quantidade e espaçamento das edificações. Para os fatores de vizinhança (FV), a grande maioria das forças no eixo x foram majoradas (96,2%), em contrapartida no eixo y, a maioria das ações foram reduzidas (65,4%). Os resultados indicam que os valores de FV são dados principalmente em função da proximidade e do tamanho das edificações diretamente no entorno. A adição de outros modelos interferentes não altera significativamente os resultados para os fatores de vizinhança, estando em conformidade com as preconizações do Anexo G da NBR6123:1988.

The growing verticalization of urban areas with significant transformations in urban agglomerations, led to the consideration of loads with influences from horizontal forces, arising from the action of the wind. Different neighborhood densities change the behavior of wind flow and reflect in interference effects that positively or negatively affect buildings, due to the complexity of their nature, composed of variables such as the size and shape of buildings, their positions of interference, types of flow and wind incidence directions. This research consists of conducting an aerodynamic characterization of the reduced model of the CAARC Standard Tall Building, through an extensive study developed in the LAC/UFRGS wind tunnel, simulating a profile with 0.23 exponent, performed with the insertion of different windward neighborhood densities, through three neighborhood configurations, called Configuration I (one interfering model), Configuration II (two models) and Configuration III (three models), with different relative positions between models, D, 2D, 4D and 8D, where D is the smallest dimension of the aerodynamic model, aiming to understand the interaction relationship between such parameters in the characterization of neighborhood interference effects. Based on the results, both the amount of interfering buildings and the spacing influence the determination of the coefficients. The force coefficients on the x-axis are similar in all configurations with neighborhood. The force coefficients on the y-axis, on the other hand, show considerable differences according to the insertion and variation in the quantity and spacing of buildings. For neighborhood factors (FV), most forces on the x-axis have been increased (96.2%), on the other hand, in the y-axis, most actions have been reduced (65.4%). The results indicate that the FV values are mainly given as a function of the proximity and size of the buildings directly in the surroundings. The addition of other interfering models, didn’t significantly change the results for the neighborhood factors, being in accordance with the recommendations of Annex G of NBR6123:1988.