Determinar a força do vento
Com as instruções detalhadas da OBO, pode calcular facilmente a força do vento, bem como o seu impacto nos edifícios e nas instalações. Experimente já!
Na OBO Bettermann, dispomos de uma vasta experiência no que diz respeito à força do vento na proteção externa contra descargas atmosféricas. Os modelos de cálculo e os sistemas de mastro captor resultantes são o resultado de numerosas investigações e longos anos de experiência em desenvolvimento.
Todas as capacidades de carga nas estruturas na República Federal da Alemanha foram reguladas nas anteriores normas DIN 1055:2005 Parte 4: cargas de vento e Parte 5: cargas de gelo e neve, assim como na DIN 4131 "Estrutura da antena em aço".
Os códigos europeus (EC) são o resultado da normalização europeia na construção civil. EC 0 a EC 9 abrangem documentos da série DIN EN 1990 a 1999. Além disso, também se aplicam os respetivos anexos nacionais (NA). Os NA incluem as disposições compreendidas nas normas nacionais que vão para além dos regulamentos do código europeu.
Após a publicação dos anexo nacionais da EC, as normas antigas deixam de ser válidas, com um período de transição correspondente.
Exemplo das normas nacionais alemãs para cálculo da força do vento
| Norma antiga | Nova norma |
| DIN 1055:2005-03 Parte 4: Cargas de vento | Eurocode 1: DIN EN 1991-1-4:2010-12: Parte 1-4: Efeitos gerais; Cargas de vento + DIN EN 1991-1-4/NA: 2010-12 |
| DIN 1055:2005-03 Parte 5: Cargas de neve e vento | DIN EN 1991-1-3: 2010-12 -; Parte 1-3: Efeitos gerais; Cargas de neve + DIN EN 1991-1-3/NA: 2010-12 |
| DIN V 4131:2008-09 Estruturas de antenas em aço | Eurocode 3: DIN EN 1993-3-1: 2010-12: Parte 3-1: Torres, mastros e chaminés - Torres e mastros + DIN EN 1993-3-1/NA: 2010-12 |
1.º passo: determinação da zona de vento
O segundo fator para a determinação da força do vento é a zona de força do vento em que o objeto se encontra.
As normas não fornecem informações sobre os seguintes aspetos:
- Mastros em treliça e torres com postes de canto não paralelos,
- Lareiras e mastros espiados,
- Pontes suspensas e de tirantes,
- Vibrações de torção.
| Zona | Velocidade do vento em m/s | Pressão da limitação de velocidade em kN/m² |
| 1 | 22,5 | 0,32 |
| 2 | 25,0 | 0,39 |
| 3 | 27,5 | 0,47 |
| 4 | 30,0 | 0,56 |
2.º passo: determinação da categoria do terreno (GK)
Um fator para o cálculo das cargas de vento são as cargas específicas do terreno e as pressões dinâmicas.
Categorias do terreno conforme a DIN EN 1991-1-4
| Categoria de terreno (GK) | Definição |
| Categoria de terreno I | Mar aberto; lagos com pelo menos 5 km de espaço aberto a favor do vento; terra plana sem obstáculos |
| Categoria de terreno II | Terreno com sebes, quintas individuais, casas ou árvores, por exemplo, área agrícola |
| Categoria de terreno III | Subúrbios, áreas industriais ou comerciais; florestas |
| Categoria de terreno IV | Áreas urbanas onde pelo menos 15% da área é construída por edifícios com uma altura média superior a 15 metros |
3.º passo: determinação da velocidade máxima das rajadas
Essencialmente, a resistência ao deslizamento e a estabilidade devem ser dimensionadas de forma específica para o projeto durante a utilização de hastes captoras. A altura de referência corresponde à altura do edifício e a 2/3 do comprimento da haste captora. A velocidade máxima das rajadas deve ser definida na localização do projeto.
Velocidade das rajadas na zona de vento I
| Altura de referência em metros | GK I em km/h | GK II em km/h | GK III em km/h | GK IV em km/h |
| 0 | 112 | 105 | 100 | 93 |
| 5 | 122 | 108 | 100 | 93 |
| 10 | 136 | 124 | 103 | 93 |
| 16 | 136 | 124 | 111 | 93 |
| 20 | 139 | 128 | 115 | 98 |
| 30 | 145 | 134 | 122 | 106 |
| 40 | 149 | 139 | 128 | 112 |
| 70 | 157 | 148 | 139 | 126 |
| 100 | 162 | 155 | 147 | 135 |
Velocidade das rajadas na zona de vento II
| Altura de referência em metros | GK I em km/h | GK II em km/h | GK III em km/h | GK IV em km/h |
| 0 | 124 | 117 | 111 | 104 |
| 5 | 136 | 120 | 111 | 104 |
| 10 | 145 | 131 | 114 | 104 |
| 16 | 152 | 138 | 123 | 104 |
| 20 | 155 | 142 | 127 | 109 |
| 30 | 161 | 149 | 136 | 118 |
| 40 | 165 | 154 | 142 | 125 |
| 70 | 174 | 165 | 155 | 139 |
| 100 | 180 | 172 | 163 | 150 |
Velocidade das rajadas na zona de vento III
| Altura de referência em metros | GK I em km/h | GK II em km/h | GK III em km/h | GK IV em km/h |
| 0 | 137 | 129 | 122 | 114 |
| 5 | 149 | 132 | 122 | 114 |
| 10 | 159 | 144 | 126 | 114 |
| 16 | 167 | 152 | 135 | 114 |
| 20 | 170 | 156 | 140 | 119 |
| 30 | 177 | 164 | 149 | 129 |
| 40 | 182 | 170 | 156 | 137 |
| 70 | 192 | 181 | 170 | 153 |
| 100 | 198 | 189 | 180 | 165 |
Velocidade das rajadas na zona de vento IV
| Altura de referência em metros | GK I em km/h | GK II em km/h | GK III em km/h | GK IV em km/h |
| 0 | 149 | 140 | 133 | 124 |
| 5 | 163 | 144 | 133 | 124 |
| 10 | 174 | 157 | 137 | 124 |
| 16 | 182 | 166 | 148 | 125 |
| 20 | 186 | 170 | 153 | 130 |
| 30 | 193 | 179 | 163 | 141 |
| 40 | 198 | 185 | 170 | 150 |
| 70 | 209 | 198 | 185 | 167 |
| 100 | 216 | 206 | 196 | 180 |
4º passo: determinação das bases de betão necessárias
Com o valor da velocidade máxima das rajadas é possível calcular o número de bases de betão necessárias (10 ou 16 kg) dependendo da haste captora utilizada. O valor nas tabelas deve estar acima da velocidade máxima das rajadas da localização.
Um exemplo
A velocidade máxima das rajadas no local é de 142 km/h.
É utilizada uma haste captora tubular cónica do tipo 101 VL2500 com 2,5 m de altura.
Uma vez que o valor indicado na tabela 2.15 deve ser superior à velocidade máxima das rajadas no local (neste caso, superior a 142 km/h), o valor imediatamente superior é 164. Daí resulta que devem ser utilizadas 3 bases de betão de 16 kg cada.
Número de bases de betão para hastes captoras tubular em versão estreita
| Altura das hastes captoras m | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | Bases de betão necessárias |
| Tipo | 101 VL1500 | 101 VL2000 | 101 VL2500 | 101 VL3000 | 101 VL3500 | 101 VL4000 | |
| Ref. | 5401 98 0 | 5401 98 3 | 5401 98 6 | 5401 98 9 | 5401 99 3 | 5401 99 5 | |
| Velocidade do vento km/h | 117 | - | - | - | - | - | 1 x 10 kg |
| Velocidade do vento km/h | 164 | 120 | 95 | - | - | - | 2 x 10 kg |
| Velocidade do vento km/h | 165 | 122 | 96 | - | - | - | 1 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | - | 170 | 135 | 111 | 95 | - | 2 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | - | 208 | 164 | 136 | 116 | 102 | 3 x 16 kg |
Número de bases de betão para haste captora, com uma extremidade arredondada
| Altura das hastes captoras m | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | Bases de betão necessárias |
| Tipo | 101 ALU-1000 | 101 ALU-1500 | 101 ALU-2000 | 101 ALU-2500 | 101 ALU-3000 | |
| Ref. | 5401 77 1 | 5401 80 1 | 5401 83 6 | 5401 85 2 | 5401 87 9 | |
| Velocidade do vento km/h | 97 | - | - | - | - | 1 x 10 kg |
| Velocidade do vento km/h | 196 | 133 | 103 | - | - | 1 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | - | 186 | 143 | 117 | 100 | 2 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | - | - | 173 | 142 | 121 | 3 x 16 kg |
Número de bases de betão para haste captora, com uma extremidade arredondada e patilha de ligação
| Altura das hastes captoras m | 1 | 1,5 | Bases de betão necessárias |
| Tipo | 101 A-L 100 | 101 A-L 150 | |
| Ref. | 5401 80 8 | 5401 85 9 | |
| Velocidade do vento km/h | 100 | - | 1 x 10 kg |
| Velocidade do vento km/h | 192 | 129 | 1 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | - | 177 | 2 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | - | 214 | 3 x 16 kg |
Número de bases de betão para hastes captores isoladas VA e AL
| Altura das hastes captoras m | 4 | 6 | 4 | 6 | Bases de betão necessárias |
| Material | VA | VA | Al | Al | |
| Ref. | 5408 94 2 | 5408 94 6 | 5408 94 3 | 5408 94 7 | |
| Suporte adequado para o mastro captor ref. | 5408 96 8 | 5408 96 9 | 5408 96 6 | 5408 96 7 | |
| Velocidade do vento km/h | 120 | 94 | 120 | 92 | 3 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | 161 | 122 | 163 | 122 | 6 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | 194 | 145 | 197 | 147 | 9 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | 222 | 165 | 227 | 168 | 12 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | 246 | 182 | 252 | 187 | 15 x 16 kg |
Número de bases de betão para hastes captores isoladas com saída
| Altura das hastes captoras m | 4 | 6 | 8 | 10 | Bases de betão necessárias |
| Ref. | 5408 93 8 | 5408 94 0 | 5408 88 8 | 5408 89 0 | |
| Suporte adequado para o mastro captor ref. | 5408 93 0 | 5408 93 2 | 5408 90 2 | 5408 90 2 | |
| Velocidade do vento km/h | 110 | 85 | 93 | 82 | 3 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | 148 | 111 | 116 | 102 | 6 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | 178 | 132 | 134 | 119 | 9 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | 204 | 151 | 151 | 133 | 12 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | 227 | 167 | 166 | 146 | 15 x 16 kg |
Número de bases de betão para mastro captor isFang com tripé VA
| Altura das hastes captoras m | 4 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 | 7,0 | 7,5 | 8,0 | Bases de betão necessárias |
| Mastro captor ref. | 5402 86 4 | 5402 86 6 | 5402 86 8 | 5402 87 0 | 5402 87 2 | 5402 87 4 | 5402 87 6 | 5402 87 8 | 5402 88 0 | |
| Suporte adequado para o mastro captor ref. | 5408 96 8 | 5408 96 8 | 5408 96 8 | 5408 96 8 | 5408 96 9 | 5408 96 9 | 5408 96 9 | 5408 96 9 | 5408 96 9 | |
| Velocidade do vento km/h | 143 | 124 | 110 | 99 | 104 | 96 | 89 | 83 | 78 | 3 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | 193 | 168 | 148 | 133 | 138 | 127 | 117 | 109 | 102 | 6 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | 232 | 202 | 178 | 159 | 165 | 151 | 139 | 129 | 121 | 9 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | 266 | 231 | 203 | 182 | 188 | 172 | 159 | 147 | 138 | 12 x 16 kg |
| Velocidade do vento km/h | 296 | 257 | 226 | 202 | 208 | 191 | 176 | 163 | 152 | 15 x 16 kg |
