Avaliação do conforto no interior de edifícios altos

7.2.1 _{Evolução dos modelos}

A avaliação em serviço de um edifício, à parte dos problemas materiais, passa necessariamente pela definição de níveis de conforto humano no seu interior. O conforto humano foi o primeiro problema a ser estudado.

Apesar da construção de grandes edifícios sobretudo na América do Norte na primeira metade do século XIX, apenas surgiram os primeiros estudos nesta área em meados da segunda metade do século.

Em 1967, Chang refere que a resistência estrutural não é o único aspecto fundamental a considerar num edifício grande (Kilpatrick, 1996). Em objecção dos procedimentos utilizados no dimensionamento à resistência, Chang propõe que para garantir conforto humano se deve reconsiderar o período de retorno de 50 anos habitualmente utilizado para um período de retorno de 10 anos ou mesmo 2 anos, dependendo da natureza da estrutura.

A aceleração, a variação da aceleração, habitualmente denominada de

anglo-saxónica e a frequência de vibração são apontadas como as principais causas de desconforto. Com base nestas grandezas Chang propôs um ábaco para verificação do conforto humano no edifício

Figura 7-2 – Ábaco de avaliação de conforto

sensibilidade dos ocupantes às acelerações do edifício (b)

Figura 7-3 – Distribuição dos limites de percepção da vibração do edifício.

Posteriormente, Chen e Robertson levaram a cabo um estudo durante o período de dimensionamento das torres gémeas do World Trade Center, do qual surge um ábaco de validação das estruturas.

ão da aceleração, habitualmente denominada de “jerk” na literatura e a frequência de vibração são apontadas como as principais causas de Com base nestas grandezas Chang propôs um ábaco para verificação do

Ábaco de avaliação de conforto – Amplitude de deslocamento vs período (a) Critério de sensibilidade dos ocupantes às acelerações do edifício (b) (Kilpatrick, 1996)

Distribuição dos limites de percepção da vibração do edifício. (Kilpatrick, 1996)

Chen e Robertson levaram a cabo um estudo durante o período de dimensionamento das torres gémeas do World Trade Center, do qual surge um ábaco de na literatura e a frequência de vibração são apontadas como as principais causas de Com base nestas grandezas Chang propôs um ábaco para verificação do

do (a) Critério de

(Kilpatrick, 1996)

Chen e Robertson levaram a cabo um estudo durante o período de dimensionamento das torres gémeas do World Trade Center, do qual surge um ábaco de

Em 1975, Davenport numa publicação associada

apresenta curvas que relacionam o “quociente de sensibilidade dos ocupantes” (um rácio entre as acelerações de ponta e o limiar de percepção da a aceleração para um conjunto de ocupantes) e a aceleração de ponta relacionada com a sua frequência de ocorrênci ábaco apresentado na Figura

tempestades de ventos fortes por ano.

Figura 7-4 – Acelerações toleráveis vs Número médio anual de tempestades (Davenport)

Outros estudos, sobretudo experimentais, têm sido levados a cabo por Takeshi Goto, Isyumov and Halvorson, Dobryn, Isyumon and Masciantonio, entre outros

1996).

7.2.2 _{Métodos regulamentares}

Em 1993 foi iniciada uma colaboração entre a ASCE (American Society of Civil Engineers) e a CTBUH com o objectivo de estudar a Percepção das vibrações estruturais e a sua mitigação.

O critério norte-americano considera as acelerações de ponta com uma probabilidad serem excedidas em 10 anos. Este critério é também baseado na sensibilidade ao movimento de 50% dos ocupantes dos edifícios, no entanto

bastante inferior de ocupantes seja sensível aos movimentos para que seja posta em causa a fiabilidade da estrutura. Ciente desta realidade, Isyumov introduz um conjunto de valores para verificação das acelerações resultantes com um período de retorno de 1 ano, além das já consideradas para o período de retorno de 10 anos.

Estas considerações conduzem aos conjuntos de valores sumarizado na discriminados já consoante a utilização do

a publicação associada aos riscos dos sistemas estruturais resenta curvas que relacionam o “quociente de sensibilidade dos ocupantes” (um rácio entre as acelerações de ponta e o limiar de percepção da a aceleração para um conjunto de ocupantes) e a aceleração de ponta relacionada com a sua frequência de ocorrênci

Figura 7-3 estas relações são dadas em função do número de tempestades de ventos fortes por ano.

Acelerações toleráveis vs Número médio anual de tempestades (Davenport) (Kilpatrick, 1996)

Outros estudos, sobretudo experimentais, têm sido levados a cabo por Takeshi Goto, Dobryn, Isyumon and Masciantonio, entre outros (Kilpatrick,

Métodos regulamentares

foi iniciada uma colaboração entre a ASCE (American Society of Civil Engineers) e a CTBUH com o objectivo de estudar a Percepção das vibrações estruturais e a sua

considera as acelerações de ponta com uma probabilidad serem excedidas em 10 anos. Este critério é também baseado na sensibilidade ao movimento de 50% dos ocupantes dos edifícios, no entanto, basta que um percentil bastante inferior de ocupantes seja sensível aos movimentos para que seja posta em causa fiabilidade da estrutura. Ciente desta realidade, Isyumov introduz um conjunto de valores para verificação das acelerações resultantes com um período de retorno de 1 ano, além das já consideradas para o período de retorno de 10 anos.

nduzem aos conjuntos de valores sumarizado na discriminados já consoante a utilização do edifício.

aos riscos dos sistemas estruturais resenta curvas que relacionam o “quociente de sensibilidade dos ocupantes” (um rácio entre as acelerações de ponta e o limiar de percepção da a aceleração para um conjunto de ocupantes) e a aceleração de ponta relacionada com a sua frequência de ocorrência. No estas relações são dadas em função do número de

(Kilpatrick, 1996)

Outros estudos, sobretudo experimentais, têm sido levados a cabo por Takeshi Goto, (Kilpatrick,

foi iniciada uma colaboração entre a ASCE (American Society of Civil Engineers) e a CTBUH com o objectivo de estudar a Percepção das vibrações estruturais e a sua

considera as acelerações de ponta com uma probabilidade de serem excedidas em 10 anos. Este critério é também baseado na sensibilidade ao basta que um percentil bastante inferior de ocupantes seja sensível aos movimentos para que seja posta em causa fiabilidade da estrutura. Ciente desta realidade, Isyumov introduz um conjunto de valores para verificação das acelerações resultantes com um período de retorno de 1 ano,

Figura 7-5 – Recomendações para avaliação da tolerância das vibrações induzidas pela acção do vento

De notar que os valores sugeridos na tabela não dependem da frequência dos principais modos de vibração. No entanto, segundo

da frequência é mínima quando se restringe o conjunto de o vibrações a um número pequeno como se pretende com esta tabela

O “Bulletin D’Information Nº 209 International du Beton (actualmente FIB

um conjunto de ábacos que podem ser encontrados também em Deischl, & Eisenmann, 1994).

Os autores deste documento sugerem a utilização da da sensibilidade humana à vibração

entre amplitude máxima de deformação, aceleração máxima e frequência de vibração.

Figura 7-6 – Ábaco tridimensional de avaliação da percepção das vibrações do edifício deslocamento, frequência e aceleração

Recomendações para avaliação da tolerância das vibrações induzidas pela acção do vento (Isyumov, 1993) (Kilpatrick, 1996)

De notar que os valores sugeridos na tabela não dependem da frequência dos principais vibração. No entanto, segundo Kilpatrick, estudos comprovam que a influência da frequência é mínima quando se restringe o conjunto de ocupantes sensíveis às

a um número pequeno como se pretende com esta tabela (Kilpatrick, 1996)

tion Nº 209 – Vibration Problems in Structures” do Comite Euro International du Beton (actualmente FIB – Federation Internationale du Beton)

um conjunto de ábacos que podem ser encontrados também em (Bachman, Ammann,

Os autores deste documento sugerem a utilização da Figura 7-6 como método de avaliação à vibração do edifício. Este ábaco ilustra relações não lineares entre amplitude máxima de deformação, aceleração máxima e frequência de vibração.

Ábaco tridimensional de avaliação da percepção das vibrações do edifício – Amplitude de deslocamento, frequência e aceleração (Bachman, Ammann, Deischl, & Eisenmann, 1994)

Recomendações para avaliação da tolerância das vibrações induzidas pela acção do vento

De notar que os valores sugeridos na tabela não dependem da frequência dos principais , estudos comprovam que a influência cupantes sensíveis às

ick, 1996).

s in Structures” do Comite Euro- Federation Internationale du Beton) apresenta

(Bachman, Ammann,

como método de avaliação do edifício. Este ábaco ilustra relações não lineares entre amplitude máxima de deformação, aceleração máxima e frequência de vibração.

Amplitude de (Bachman, Ammann, Deischl, & Eisenmann, 1994)

Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil 101