Estudo comparativo entre ensaios em túnel de vento e danos em estruturas reais causados por um downburst

Abstract

Na noite de 29 de janeiro, 2016, uma tormenta TS foi registrada em Porto Alegre, Brasil. Os ventos causaram danos na maior parte da cidade, deixando 220.000 residências sem energia elétrica e milhares sem água. O evento foi definido como um macroburst pelos meteorologistas devido às suas características e padrões de danos, mas somente registros de três anemômetros estavam disponíveis. Este evento meteorológico se tornou uma oportunidade para a verificação e comparação, em escala natural e sob escoamentos oriundos de downburst, do comportamento de edificações previamente testadas em túnel de vento de camada limite convencional. Seis edifícios de 80m de altura e dois estádios de futebol foram analisados. Os prédios apresentaram danos em suas fachadas, enquanto os estádios não foram atingidos. Em três dos prédios mais afetados, as distribuições de pressões nas fachadas obtidas do ensaio em túnel de vento mostram uma correspondência direta com as zonas danificadas dos edifícios construídos. Embora as características do escoamento dos ventos oriundos de downbursts possam ser diferentes daquelas de ventos sinóticos usualmente simulados em túneis de vento, pode-se concluir a partir da análise de campo que o uso de simulações em túneis de vento de camada limite convencionais ainda são uma ferramenta valiosa na previsão do carregamento das cargas de vento oriundas dos eventos meteorológicos que geram velocidades extremas no Brasil.

On the night of January 29, 2016 a thunderstorm event was registered in Porto Alegre, Brazil. The winds caused damage in the majority of the city, leaving more than 220,000 houses without electricity and thousands without water. The event was defined as a macroburst by meteorologists due to its characteristics and destruction patterns, but only three anemometers were available with the event velocities records. This meteorological event offered an opportunity to check and compare, in full-scale and under a downburst flow, the behaviour of buildings previously tested in a conventional Boundary Layer Wind Tunnel. Six 80m tall buildings and two soccer stadiums were analysed. The buildings presented damage in their façades cladding, while the stadiums remained undamaged. In three of the most affected buildings the pressure distribution diagrams on the building façades, obtained from the wind tunnel study, show a direct correspondence with the damaged zones of the analysed full-scale buildings. Although the flow characteristics of downburst winds and conventional boundary layer simulations of synoptic winds may be different, it may be concluded from the full-scale survey that the use of current conventional wind tunnel simulations are still a valuable tool in the prediction of wind loads from most of the meteorological events that generate extreme winds in Brazil.