Prédios balançam? Entenda movimentos de edifícios que são previstos desde o projeto
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Prédios balançam? Entenda movimentos de edifícios que são previstos desde o projeto
Cálculos estruturais visam a minimizar ação de ventos fortes e a impedir que moradores percebam as movimentações.
A Engenharia dos Grandes Edifícios
Localizado em Chicago, o Sears Tower mede 520 metros de altura
Os cálculos Matemáticos estão presentes
em diversas situações cotidianas, por exemplo, na construção de um
prédio utilizamos inúmeros cálculos considerados primordiais para o
sucesso da edificação. A quantidade de tijolos, a espessura das vigas de
concreto e das barras de ferro, a proporção exata de areia, água e
cimento, a profundidade das valetas entre outras situações. O que não
percebemos é que algo muito importante na construção de um edifício
começa a ser discutido no momento da elaboração do projeto, pois toda
construção vertical deve levar em conta a força horizontal imposta pelo
vento.
A força imposta pelo vento é de ordem exponencial, pois à medida que
dobramos a velocidade do vento, a força é quadruplicada. Por exemplo,
ventos a uma velocidade de 80 km/h geram uma força horizontal de 360N/m²
(Newton por metro quadrado), nesse caso, ventos da ordem de 160 km/h
produzem uma força de 1440 N/m². Vamos por exemplo determinar a força
imposta a um prédio de 400 metros de altura, que possui 40 metros de
largura, atingido por ventos de 160 km/h.
A área lateral do prédio será dada por 400 * 40, que resulta em 16000
m². Portanto, a força horizontal será 16000 * 1440 = 23.040.000 N/m² ou,
aproximadamente, 2348 toneladas. Essa força tende a desestabilizar a
base e quanto mais alto for o edifício maior será a velocidade do vento.
O mais interessante é que existem duas forças atuando no mesmo instante,
uma delas está empurrando o prédio e a outra surge puxando o prédio,
pois o fluxo de ar em um dos lados gera um vácuo no outro lado. Observe:
![](https://s1.static.brasilescola.uol.com.br/be/e/Untitled-3(88).jpg)
Além da força do vento agindo sobre o prédio, existe a
ocorrência do movimento de oscilação, em razão dos edifícios atuais
serem muito leves. Mas esse problema pode ser resolvido com o uso de
estabilizadores de concreto muito grande, localizados no topo do
edifício.
![](https://s1.static.brasilescola.uol.com.br/be/e/Untitled-4(75).jpg)
Estabilizador de oscilações de um edifício
Eles funcionam através da movimentação contrária à oscilação imposta pela força do vento. Observe:
![](https://s1.static.brasilescola.uol.com.br/be/e/Untitled-5(59).jpg)
Por Marcos Noé
Graduado em Matemática
Equipe Brasil Escola
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