Neve Ec1 [PDF]

Zitiervorschau

Acção da neve: quantificação de acordo com o EC1 Luciano Jacinto Instituto Superior de Engenharia de Lisboa Área Departamental de Engenharia Civil Janeiro 2014

Índice 1  Introdução ............................................................................................................... 1  2  Zonamento do território .......................................................................................... 2  3  Situações de projecto ............................................................................................... 3  4  Carga da neve ao nível do solo ................................................................................ 3  5  Carga da neve em coberturas .................................................................................. 4  5.1  Disposições de carga ....................................................................................... 4  5.2  Situações de projecto a considerar no território nacional ................................ 5  5.3  Coeficientes de forma da cobertura ................................................................. 7  6  Efeitos locais ............................................................................................................ 9 

1 Introdução i O presente documento constitui um resumo das principais disposições da Norma NP EN 1991-1-3 (2009), representada aqui abreviadamente por EC1-1-3, ou mais simplesmente por EC1, quando daí não resultar ambiguidade. Se não for indicado nada em contrário, as cláusulas e as páginas citadas no presente documento referem-se sempre a essa Norma. i A Norma exclui as seguintes situações: –

cargas de impacto resultantes do deslizamento ou da queda de neve de uma cobertura mais elevada;

–

cargas em zonas onde há neve durante todo o ano;

–

cargas devidas ao gelo;

–

impulsos devidos à neve (por exemplo, provocados por deslocamentos);

–

cargas da neve em pontes.

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i A accção da neeve é classiificada com mo acção variável v fixa. No entaanto, as accções da nevee associadaas a uma carga excep pcional e a um desloccamento exxcepcional, ambas caraccterizadas por uma muito baixxa probabiilidade de ocorrênciaa, são classsificadas comoo acções dee acidente (Cl. 2 (1), (3), p. 13). i A vaariável bássica principal para a quantificcação da acção a da nneve é a chamada carga da nev ve ao níveel do soloo, expressa em gerral em kN N/m2, cujo valor caraccterístico, sk , tem a seguinte d definição (p p. 11):

i As d disposições de carga da d neve deefinidas no EC1 foram m determinnadas apen nas para padrrões de deposição d naturais. Assim, quando q see prevê uuma remo oção ou redisstribuição artificial da d neve, taiis disposiçõ ões de carg ga poderãoo ser ajusta adas em confoormidade (Cl. ( 5.2 (5)), p. 17). i Além m disso, em m determin nados casoos, poderão o utilizar-sse ensaios, além de métodos m num méricos com mprovados, para obteer as carga as da neve nas constrruções (Cl. 1.5, p. 11).

2 Zo onamen nto do te erritório o i Paraa efeito daa determin nação dos valores da as cargas devidas d à neve, o teerritório nacioonal é dividido em 3 zonas, de acordo com m o seguinte mapa:

i O EC C1-1-3, p. 52, 5 fornece uma lista de concelh hos por zon na.

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3 Situações de projecto i Em todo o território nacional há que considerar SP persistentes, e no caso da zona Z1 também SP acidentais. Nas zonas Z2 e Z3 não é necessário considerar qualquer SP acidental. i As SP acidental a considerar na zona Z1 são: 1. Ocorrência de um deslocamento excepcional de neve na cobertura. 2. Ocorrência de uma queda excepcional de neve, a considerar apenas em alguns concelhos da zona Z1. i Para todas as SP persistentes, é necessário considerar em geral dois casos de carga distintos, a saber: 1. Carga da neve não deslocada: Disposição associada a uma carga uniformemente distribuída na cobertura, resultante apenas da forma desta e antes de qualquer redistribuição da neve devida a outras acções climáticas. 2. Carga da neve deslocada: Disposição da carga após ter havido uma deslocação desta de um local para outro da cobertura devido, por exemplo, à acção do vento.

4 Carga da neve ao nível do solo i Os valores característicos da carga da neve ao nível do solo ( sk ), expressos em kN/m2, são determinados por: sk = C z (1 + (H / 500)2 )

em que H é a altitude em metros do local e C z um coeficiente dependente da zona, tomando os seguintes valores: ⎧⎪0.30 zona Z 1 ⎪⎪ C z = ⎪⎨0.20 zona Z2 ⎪⎪ ⎪⎪0.10 zona Z3 ⎩

Observação: o coeficiente C z representa a carga da neve, em kN/m2, ao nível médio das águas do mar (altitude nula). i Para os concelhos da zona Z1 em que é necessário considerar uma carga excepcional de neve (acção de acidente), o respectivo valor de cálculo é dado por (cl. 4.3 (1), p. 16): sAd = Cesl sk

em que Cesl = 2.5 , segundo o NA p. 54. i De acordo com NA, p. 56, quando seja conveniente estimar cargas da neve no solo a partir da altura de neve acumulada, poderão adoptar-se os pesos volúmicos

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aparrentes consstantes do Quadro E E.1 do Aneexo informa ativo E, quue se repro oduz de segu uida (p. 49)):

Nessse caso a caarga da neve é dada por:

sk = γ h , em q que γ é o peso p volúm mico da nevve e h a alttura da nev ve acumulaada. i Valoores reduzid dos da carg ga da nevee (EC0, p. 47): Altittude H H > 1000 m

0.70 0.50 0 0.20

H ≤ 1000 m

0.50 0.20 0 0

ψ0

ψ1

ψ2

5 Ca arga da neve em cobe erturas 5.1 D Disposições de carrga i Deveerá consideerar-se quee a carga actua vertticalmente e que se rrefere à prrojecção horizzontal da área á da cob bertura. i As ccargas da neve n em cob berturas d evem ser determinad d das da seguuinte forma a: a) p para as SP P persistenttes/transit órias: s = μi Ce C t sk

b) p para as SP P acidentais correspon ndentes a uma u carga da neve exxcepcional: s = μi Ce C t sAd

c) p para as SP P acidentais correspon ndentes a um u desloca amento exccepcional: s = μi sk

em q que:

μi ccoeficiente de forma; Ce ccoeficiente de exposiçção; 4

Ct ccoeficiente térmico. Notaa: O coefficiente dee forma μi para deslocamen d ntos exceppcionais de neve, especificado noo Anexo B (normativvo), é difereente do coeeficiente μi a usar no os casos a) e b). i Em relação ao a coeficieente de exxposição Ce o EC C1 refere que «deverá ser conssiderado co omo 1.0, salvo especiificação diiferente em m função dda topograffia». Os valorres recomeendados são o (p. 17):

i O ccoeficiente térmico Ct tem eem conta a redução o das carrgas da neve em cobeerturas com m elevada transmissã t ão térmica (> 1 W/m m2.K), em pparticular no caso de ceertas coberrturas enviidraçadas, devido à fusão f da neve provoccada pelo fluxo f de calorr. Nas situações correentes consiidera-se:

C t = 1.0 .

5.2 Situações de projecto a con nsiderar no n território nacio nal i Reprroduz-se dee seguida o Quadro N NA-A1 quee especifica a as SP e oos casos de carga a considerar no território t nacional. n

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i Em resumo: Z Zona Con ncelhos

C Caso a conssiderar

1

Agu uiar da Beiira, Fornoss de Algodrres, Mangu ualde; Nelaas, Penalva do Casteelo, Sátão e Viseu.

B B3

Resstantes

B B2

2

Tod dos

A

3

Tod dos

A

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5.3 C Coeficienttes de forrma da co obertura i Apreesenta-se de d seguida os coeficien ntes de forrma μi a co onsiderar. Notaa: Os coeeficientes de forma para carrgas assocciadas a uum desloccamento excepcional deevem ser determinad d dos de aco ordo com o estabeleccido no Anexo A B (NA, p. 52). i O q quadro segguinte especifica os coeficienttes de forma a usaar em cob berturas ordin nárias.

α – ângulo qu ue a coberttura faz com a horizo ontal.

Notaa: Nos casoos em que existam gguarda-nev ves ou outrros obstácuulos, ou em m que o bord do inferior da cobertu ura tenha uma platib banda, o coeficiente de forma μ1 para a carrga da nev ve não deveerá ter um valor inferrior a 0.8. i Cobeerturas de uma verteente:

Notaa: No caso de cobertu uras de um ma única vertente, v co onsideram--se coincideentes os casos de carga da neve deslocada e não desloccada.

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i Cobeerturas de duas verteentes:

Notaa: O caso (i) ( represen nta a dispoosição de carga c da neve não deeslocada. Os O casos (ii) e (iii) repreesentam ass disposiçõees de carga a da neve deslocada. d i Cobeerturas mú últiplas de duas verteentes:

Notaa: O caso (i) representa a disp posição de carga da neve n não ddeslocada e o caso (ii) rrepresenta as disposiçções de carrga da nevee deslocada a. i O EC C1 trata ainda a dos seeguintes caasos: –

C Coberturass cilíndrica as (secção 55.3.5, p. 21 1)

–

C Coberturass em conta acto ou mu uito próxim mas de con nstruções m mais altas (secção 55.3.6, p. 222)

 Exem mplo: Quantificar a acção a da n neve num edifício e localizado naa cidade dee Braga, a um ma altitud de de 500 m. A coobertura tem a incllinação inddicada na Figura segu uinte: 20º

C e =1.0 = C t =1.0 =

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Resolução: 0.32 kN/m2

Braga ⇒ zona Z2 ⇒ C z = 0.20 ; Por se tratar da zona Z2 não é necessário considerar SP

0.16 0.32

0.32 0.16

de acidente. H = 500 m ⇒ sk = 0.20 (1 + (500 / 500)2 ) = 0.4 kN/m2

Quadro 5.2 ⇒ μ1 = 0.8 ;

s = μi Ce C t sk = 0.80 × 1.00 × 1.00 × 0.4 = 0.32 kN/m2 ; Observações:

1. A carga de 0.32 kN/m2 é inferior à carga prevista no EC1-1 para coberturas ordinárias (categoria H) — 0.40 kN/m2. Assim no presente caso a carga da neve não é condicionante tendo em conta a Cl. Cl. 3.3.2(1) do EC1-1-1 (p. 15), segundo a qual «não é necessário aplicar as sobrecargas simultaneamente com a acção da neve e/ou acção do vento». 2. O valor de 0.32 kN/m2 é equivalente a uma camada de neve consolidada com uma espessura h de: 0.32 = γ h ⇔ h = 0.16 m . 

6 Efeitos locais i A secção 6 da Norma (p. 24) contém disposições para a determinação da carga da neve em zonas localizadas, nomeadamente:

1. zonas junto a saliências e obstáculos, onde a neve tendência para se acumular 2. extremidade das coberturas; 3. guarda-neves e outros obstáculos.

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