Brazilian extreme wind climate

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Vallis, Matthew Bruce
• Orientador(a): Loredo-Souza, Acir Mércio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Velocidade do vento; Vento; Tempestades; Edificações
• Palavras-chave em Inglês: Basic wind speed; Extreme wind; Storm
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/198303

Uma característica importante da otimização dos processos de projeto em engenharia civil é a demanda pelo aperfeiçoamento da precisão das estimativas das cargas de projeto. As cargas de projeto devidas ao vento são baseadas em análises de registros de dados climatológicos para as quais modelos estatísticos são desenvolvidos. Tais modelos propõem níveis de carga com certas probabilidades de ocorrência durante um determinado período de retorno, ou intervalo médio de recorrência. Desde 1988, a NBR 6123: Forças devidas ao vento em edificações, a norma brasileira de cargas de vento, tem equilibrado a competição das necessidades de segurança e de conforto do usuário contra os custos de construção da cada vez mais alta silhueta urbana da nação. O mapa de isopletas do parâmetro de velocidade básica regional é o ponto inicial para todos os cálculos de cargas de projeto devidas ao vento na maior nação da América do Sul, com velocidades de vento regionais derivadas da distribuição de Fréchet, utilizando as máximas velocidades de rajada anuais equivalentes de 1950 a 1975 observadas, em aeródromos brasileiros. Além do potencial de utilizar mais de 40 anos de novos dados, incluindo dados da rede de observação automatizada do INMET, avanços nas comunidades científicas de engenharia do vento, meteorologia e estatística permitem o desenvolvimento de modelos climáticos mais detalhados e robustos. Há, também, uma crescente necessidade de separar os eventos de tempestades de vento em eventos não- sinóticos e sinóticos, devido às suas diferentes características. O estudo produz modelos climáticos regionais de ventos extremos atualizados em todo o Brasil, para serem usados tanto em casos de estados limite último e de serviço do projeto. Dados meteorológicos das duas maiores redes meteorológicas brasileiras, adquiridos de diversas fontes, foram utilizados, mas apenas após um exame completo da qualidade de cada fonte. Investigações foram feitas com relação a metadados históricos e atuais (altura, localização, tipo de anemômetro) de cada estação, com resultados variados. Correções de velocidades do vento foram feitas para terreno e altura, onde necessário. Algoritmos robustos para a separação de velocidades de vento pico não-sinóticas, sinóticas e duvidosas foram desenvolvidos e aplicados a uma série histórica de dados de 692 estações meteorológicas de superfície para gerar conjuntos de valores extremos para uma análise de valor extremo com Método de Tempestades Independentes modificado. Constatou-se que os ventos não-sinóticos são dominantes na maioria do Brasil para todos os períodos de retorno. Parâmetros meteorológicos relacionados a ventos extremos não-sinóticos e sinóticos foram mapeados por todo o país. Um mapa de isopletas de velocidades básicas do vento foi proposto para uma versão atualizada da NBR 6123, acompanhado dos fatores probabilísticos atualizados para uma DGVE Tipo I – Distribuição de Gumbel. Recomendações chave incluem a necessidade de maiores investigações sobre as características de ventos não-sinóticos no Brasil e o melhoramento dos registros de metadados por parte das organizações meteorológicas.