*CENTRO DE PESQUISAS DE ENERGIA ELÉTRICA - CEPELCaixa Postal 68.007 - CEP 21.941-590 - Rio de Janeiro, RJ

Tel(21) 2598-6149 - Fax: (21) 2270-4189e-mail: aureo@cepel.br

SNPTEESEMINÁRIO NACIONALDE PRODUÇÃO ETRANSMISSÃO DEENERGIA ELÉTRICA

GLT-1619 a 24 Outubro de 2003

Uberlândia - Minas Gerais

GRUPO IIIGRUPO DE ESTUDO DE LINHAS DE TRANSMISSÃO - GLT

UMA AVALIAÇAO DA INFLUÊNCIA DO MÉTODO DE CÁLCULO DA CARGA DE VENTOPARA O DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS DE LINHAS DE TRANSMISSÃO

Aureo Pinheiro Ruffier *João Ignácio da Silva Filho

Luiz Felippe Estrella Jr. Érico Fagundes Anicet Lisboa

CEPELCentro de Pesquisas de Energia Elétrica

Fundação Padre LeonelFranca

Érico Lisboa Pesquisa eDesenvolvimento

RESUMO

O objetivo do Informe Técnico (IT) é quantificar avariação do peso de estruturas de linha de transmissãode energia elétrica (LT) com relação aos diversoscritérios e metodologias utilizados nos cálculos dosesforços da pressão do vento sobre os componentesda LT.

É feita uma análise comparativa entre as metodologiasrecomendadas nas normas técnicas NBR 5422 [1],IEC 60826 [2] e ASCE 74 [3]. Mesmo encontrando-seem processo de revisão, os atuais critérios eprocedimentos da NBR 5422 foram considerados noestudo para efeito de comparação.

As características e os valores de velocidades de ventoutilizados no estudo têm como base a rede brasileirade coleta de dados anemométricos e foramconsideradas as ações das velocidades do ventomedidas em 10 minutos e 2 a 3 segundos (rajada).

O IT analisa padrões estruturais convencionais ehipóteses de carregamentos normalmente praticadas,que são cargas devidas ao vento, à ruptura de caboscondutores e pára-raios, à construção e à manutenção.Outras hipóteses quando adicionadas às anteriores,tais como, efeito de torção provocado pelo movimentociclônico do vento ou pela ação plena de fortes rajadasocasionadas por tempestades muito severas,aumentam de 5 a 10% na média o peso das estruturasem apreço, para um vento básico de projeto de80 km/h. O acréscimo no peso total diminui com oaumento da velocidade do vento básico, sendo quepara valores próximos a 110-130 km/h o acréscimo édesprezível.

PALAVRAS-CHAVE

Linhas de transmissão, velocidade do vento,dimensionamento estrutural, hipóteses de cálculo

1.0 - INTRODUÇÃO

No dimensionamento das estruturas de LT's, osesforços decorrentes da pressão do vento sobre oscomponentes da LT (condutores, ferragens, isoladores,estrutura, etc.) são calculados utilizando-se fatoresmultiplicativos que consideram a intensidade daturbulência do vento e a resposta dinâmica doscomponentes. Geralmente, esses fatores são definidosem normas técnicas nacionais e representam oconsenso da atual prática de engenharia de um país.

Nas atuais propostas de revisão da NBR 5422, oscarregamentos devido ao vento seguem asrecomendações da IEC 60826 com as inclusões aindanão consensuais de hipóteses adicionais queconsiderem os efeitos ciclônicos e as rajadasassociadas a tempestades severas.

Na IEC 60826, esses fatores são definidos comofatores combinados do vento e são consideradosseparadamente para cada tipo de componente da LT.Todos esses fatores, todavia, têm como referência avelocidade média de 10 minutos.

Em medições de velocidades de ventos fortes,realizadas em diversas regiões do território brasileiro,têm-se encontrado fatores de rajada com valoressuperiores aos indicados na IEC 60826. Entenda-secomo fator de rajada a relação entre as velocidadesmedidas com tempos de médias de 2 a 3 segundos e

2

10 minutos. Uma vez que o fator de rajada é umindicativo da intensidade de turbulência do vento, équestionável o uso dos fatores combinados do vento,tal como apresentados na IEC 60826, sem umadiscussão aprofundada das diferenças entre asintensidades das turbulências dos ventos que ocorremno Brasil e os que serviram de base para odesenvolvimento da IEC 60826. Um dos objetivosdesse IT é promover essa discussão e, ainda,comparar os fatores combinados dos ventos propostospela IEC 60826 com os da ASCE 74.

Dentre as fontes de ventos fortes no Brasil, astempestades severas têm sido apontadas como umadas causadoras de quedas de estruturas de LT’s, oque tem levado alguns projetistas a considerar osefeitos dessas tempestades como hipóteses decálculo, além da metodologia sugerida pela IEC 60826.Até mesmo para cumprir as exigências dos editais delicitação da ANEEL, essas hipóteses têm sidoconsideradas em recentes projetos de LT’s, inclusivepara empreendimentos implantados em regiões ondesabidamente não há registro histórico de queda deestruturas pela ação do vento.

Uma vez que as hipóteses adicionais atribuídas àsocorrências das tempestades severas podem levar areforços na estrutura, o que aumenta o seu peso emaço e, conseqüentemente, o seu custo, o IT faz umaavaliação do aumento do peso de alguns padrõesestruturais submetidos a regimes de vento queocorrem no Brasil.

2.0 - ANÁLISE DAS NORMAS TÉCNICAS

Este item cuida da comparação entre as cargas devento calculadas segundo as normas NBR 5422,IEC 60826 e ASCE 74. Nas formulações apresentadasneste item, as unidades estão no sistema internacional.Os valores dos coeficientes e dos fatores de cadaformulação encontram-se em suas respectivasreferências bibliográficas. Como essas normas têmdiferenças de abordagem, a comparação deve ser feitacom certa cautela. Inicialmente estabelece-se umafórmula geral para todas elas e, a seguir, o coeficientef é individualizado para cada norma. A formulaçãogeral se escreve:

xtt2

min10vt Cv2

1p fr=

(1)

xcc2

min10vc Cv2

1p fr=

(2)

para as pressões de vento sobre a torre e o cabo,respectivamente, onde:

r - densidade do ar (kg/m3);

v10min - velocidade média do vento de 10 minutos,terreno de categoria B e altura de 10 m;

Cxc - coeficiente de arrasto do cabo;Cxt - coeficiente de arrasto da torre.

Os coeficientes de arrasto não foram consideradosnesta comparação.

No caso da IEC 60826, os coeficientes f para ventosobre a torre e sobre o cabo são dados,respectivamente, por:

IECt

2r

IECt Gk=f (3)

IECL

IECc

2r

IECc GGk=f (4)

onde,kr - coeficiente de rugosidade do terreno;

IECcG - fator combinado de vento para cabo;IECtG - fator combinado de vento para torre;IECLG - fator de efetividade do vão de vento.

Os valores dos fatores combinados Gt e Gc sãoexpressos através de curvas, em função da alturasobre o solo e da categoria do terreno. Ajustaram-semodelos de correlação linear múltipla a essas curvas,expressos, genericamente, pela seguinte equação:

( ) 321 ln chchcGIEC ++= (5)

Os valores dos coeficientes encontram-se na Tabela 1.

Tabela 1 – Coeficientes para obtenção de IECtG e IEC

cG

IECtG IEC

cG

terr

c1 c2 c3 c1 c2 c3

A 3,44e-03 0,213 1,178 1,18e-03 0,249 1,146

B 1,61e-03 0,316 1,187 2,44e-03 0,305 1,122

C 5,54e-03 0,294 1,817 2,06e-03 0,442 1,018

D 1,59e-02 0,236 2,587 -1,55e-03 0,643 7,741

O fator de efetividade IECLG , que varia com o

comprimento do vão de vento (L), é expresso por umacurva, à qual foi ajustada a seguinte equação:

274 10.19,110.57,3067,1 LLGIECL

-- +-= (6)

Os coeficientes f, segundo a NBR 5422, para apressão de vento na torre e nos cabos são dados pelasrespectivas fórmulas:

( )2s2H

s2dr

NBRt kkk=f (7)

( ) NBRL

2s30H

s30dr

NBRc Gkkk=f (8)

snsH

hk 2

12

10˜¯

ˆÁË

Ê= 30

130

10ns

Hh

k ˜¯

ˆÁË

Ê= (9)

onde,s

dk2 , sdk30 - fatores de conversão da velocidade do vento

de 10 minutos para 2 s e 30 s;s

Hk2 , sHk30 - fatores de correção da velocidade do vento

com a altura para os ventos de 2 s e 30 s;

sn2 , sn30 - coeficientes para corrigir a velocidade dovento com a altura;

NBRLG - fator de efetividade do vão de vento.

A ASCE 74 define o coeficiente f para a pressão devento na torre e nos cabos respectivamente pelasfórmulas:

Davet

2v

ASCEt Gz=f (10)

Davec

2v

ASCEc Gz=f (11)

sendo:

a

1

61,1˜˜

¯

ˆ

ÁÁ

Ë

Ê=

gv z

hz (12)

tDavet BEG 7,21+= c

Davec BEG 7,21+= (13)

ak

1109,4 ˜

¯

ˆÁË

Ê=

hE (14)

3

St LH

B375,01

1+

= S

c LLB

8,011

+= (15)

onde, a - coeficiente para correção da velocidade de vento

com a altura h; zg - altura gradiente, a partir da qual a velocidade do

vento é considerada constante;DavecG - equação de Daveport que considera a resposta

dinâmica do cabo na amplificação de esforçosdevido a rajada de vento;

DavetG - idem para a estrutura;

k - coeficiente de arrasto de superfície; LS - escala de turbulência; H - altura total da torre; L - vão de vento.

Os coeficientes das equações da ASCE 74 dependemda rugosidade do terreno.

Existem algumas diferenças entre a ASCE 74 e aIEC 60826 que devem, ainda, ser consideradas:• A classificação do tipo de terreno da ASCE 74 édiferente da IEC 60826. Numa primeira aproximação,a classificação dos terrenos tipo D, C e B pelaASCE 74 equivale à classificação A, B e C daIEC 60826. Neste IT a classificação da rugosidadesegue a nomenclatura da IEC 60828.• A ASCE 74 considera um único painel de vento parao cálculo da carga de vento atuando diretamente natorre. A altura h, do ponto de aplicação da forçaresultante deste painel, é dois terços da altura total datorre, H. Para comparar as normas, neste estudo foiconsiderado que H, altura da torre na equação (15), é1,5 h.• Na ASCE 74, o fator de efetividade do cabo estáconsiderado implicitamente na equação de Bc, quedepende do vão de vento L.

A comparação da pressão do vento no cabo entre astrês normas só pode ser feita para um determinadovalor de vão de vento conhecido por causa daconsideração da efetividade da frente de vento aolongo do vão. Adotou-se, então, um vão de vento iguala 400m.

A Figura 1 apresenta a variação do coeficiente ft parapressão de vento na torre com a altura h, para todas ascategorias de terreno e para as três normas emquestão. Do mesmo modo, a Figura 2 apresentavariação do coeficiente fc para pressão de vento nocabo com a altura h para um vão de vento igual a400m. Ressalta-se que os coeficientes de arrasto nãoestão incluídos nesta comparação entre as normas.

A Figura 1 mostra que a pressão de vento na torre paraa IEC 60826, segundo as categorias de terreno A e Bsão muito próximas, havendo pouca diferença entreelas. O mesmo comportamento se observa para aNBR 5422. De uma forma geral, a pressão de vento natorre, segundo a NBR 5422, é mais elevada que a daIEC60826 para todas as categorias de terreno. No quetange a norma ASCE 74, a sua curva B é muitopróxima das respectivas curvas da IEC 60826 eNBR 5422, ao passo que as curvas A e C destoam dascurvas das outras normas. A curva A da ASCE 74fornece pressões de vento na torre da ordem 17% maiselevadas que as outras, enquanto que a sua curva Cfornece valores de pressão de vento bem inferiores, daordem de 40%, às das outras normas.

1,1

1,3

1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7

2,9

10 20 30 40 50 60Altura h(m)

Vento na torre

B

C

A

IEC 60826

NBR 5422

ASCE 74

f

D

A

C

B

BA

C

Dt

Figura 1 – Comparação dos coeficientes ft

para vento na torre

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

10 20 30 40 50 60Altura h(m)

Vento no cabo

Vão 400m

A

C

D

IEC 60826

A B

D

NBR 5422

ASCE 74 A

B

C

B

f

C

c

Figura 2 – Comparação dos coeficientes fc para ventono cabo com vão de vento igual a 400 m

Analogamente, a Figura 2 mostra uma comparaçãoentre as normas para pressão de vento nos cabos.Novamente, observa-se uma boa proximidade entre ascurvas A e B da IEC 60826. Comparando a ASCE 74com a IEC 60826, nota-se que ambas são muitopróximas para a curva A, enquanto que as curvas B eC da ASCE 74 resultam em pressões de vento noscabos bem inferiores às da IEC 60826. No caso daNBR 5422, as pressões de vento no cabo são, de umaforma geral, bem inferiores às das outras normas.

No caso de o projetista possuir a velocidade referida àoutra base de tempo, a IEC 60826 e a NBR 5422fornecem o mesmo ábaco para mudança da base detempo da velocidade.

Uma vez que a excitação do vento é um carregamentodinâmico sobre a LT, a resposta dos diversoscomponentes é sensível ao tempo de integração damédia da velocidade do vento. Como os diversoscomponentes de uma LT possuem característicasdinâmicas distintas, devido às diferenças de inércia erigidez que apresentam, resulta a necessidade de seconhecerem as velocidades do vento referidas adiferentes tempos de integração da média que sejamcompatíveis com o tempo da resposta dinâmica decada componente.

4

Os fatores combinados para cálculo da carga de ventona torre e no cabo preconizados pela IEC 60826 jáconsideram implicitamente esta mudança do tempo deintegração da média, característico de cadacomponente. O ábaco apresentado na IEC 60826 paraconversão de base de tempo foi desenvolvido combase em medições de vento realizadas no hemisférionorte. A comparação dos valores do ábaco, com osobtidos nas medições anemográficas realizadas nopaís, apresenta discrepâncias [4]. Esse ábaco forneceo fator de 1,4 para mudança de base de tempo de10 minutos para 3 segundos, em terreno de categoriaB, enquanto que o tratamento estatístico de ventosfortes medidos no Brasil leva a valores entre 1,8 a 2,1nas latitudes menores que 16o, e entre 1,5 a 1,9 nasdemais [4]. Conseqüentemente, o uso da IEC 60826deve ser feito com certa cautela, conforme pode servisto a seguir.

Vamos tomar como exemplo um local com rugosidadedo terreno B, onde as velocidades foram medidas comperíodos de integração de 10 minutos e 3 segundos eque a relação entre essas velocidade é de s3

Brk =1,9.

Para um mesmo período de retorno, é bem provávelque o vento de projeto prognosticado com as mediçõesde 10 minutos seja menor que o prognosticado com asmedições de 3 segundos, corrigidos para 10 minutosutilizando a IEC 60826. A velocidade de 10 minutosadotada pelo projetista, segundo a IEC 60826, seriaigual a:

4,19,1

4,1min103

min10real

sIEC vvv == (16)

onde realv min10 é a velocidade de 10 minutos real da

região em questão. A pressão de vento, segundo aIEC 60826, será então dada por:

( ) xIECIEC

v CGvp2

min1021

r= (17)

Substituindo a equação (16) na equação (17), obtém-se:

( ) xIECal

v CGvp22Re

min10 4,19,1

21

˜̃¯

ˆÁÁË

Ê= r (18)

o que sugere um valor de fator combinado adaptadopara as condições brasileiras dado por:

IECs

IEC

sBrBr G

k

kG

2

3

3

˜˜

¯

ˆ

ÁÁ

Ë

Ê= (19)

Sendo assim, a equação a seguir forneceria a pressãode vento na sua forma final:

( ) xBrreal

v CGvp2

min1021

r= (20)

Dependendo do valor do fator de rajada os valores deGBr podem ser consideravelmente superiores aosvalores de GIEC.

Como o assunto ainda se encontra em discussão, ouso das equações (19) e (20) ou dos valores demedições de 3 segundos deve ser tratadocriteriosamente ao se adotar a IEC 60826.

3.0 - QUANTIFICAÇÃO DO VENTO

Para avaliar a mudança no peso total da estrutura aoconsiderar as duas hipóteses adicionais de cargas deventos de tempestades severas, foram definidosvalores máximos de velocidades compatíveis commedições realizadas no país.

Os valores adotados no estudo para a velocidade de10 minutos foram de 80 km/h, 110 km/h e 130 km/h,que dependendo da região do Brasil têm períodos deretornos da ordem de 100 a 500 anos. Por exemplo, avelocidade de 80 km/h tem um período de retorno de100 anos em alguns locais da região sudeste e de 500anos no nordeste.

Com base em fatores de rajadas medidos emtempestades locais, as velocidades das rajadas nastempestades severas devem variar entre 160 km/h a230 km/h, da mesma forma dependendo da região dopaís. Uma vez que o objetivo do IT é uma análise desensibilidade da variação do peso da estrutura comessas velocidades, o estudo considerou rajadas de até260 km/h.

4.0 - ESTRUTURAS ANALISADAS

A Figura 3 apresenta as silhuetas das três estruturasanalisadas no IT, identificadas como torres A, B e C,tendo as seguintes características:

Torre A tensão de 230 kV CA, circuito simples, 2 condu-tores Hawk e pára-raios de 3/8 EHS,

Torre B: tensão de 500 kV CA, circuito simples, 4 condu-tores Grosbeak e pára-raios de 3/8 EHS,

Torre C tensão de 500 kV CA, circuito duplo, 6 condu-tores Goose e pára-raios de 3/8 EHS.

(A) (B) (C)Figura 3- Esquema das estruturas analisadas

Os vãos de peso, de vento e básico considerados nodimensionamento das estruturas foram de 400 m,500 m e 450 m, respectivamente.

4.2 - Hipóteses de Carregamentos

Os carregamentos aplicados às estruturas podem seragrupados em 3 categorias: de vento, de ruptura doscabos e de construção e manutenção [5].

4.2.1 - Carregamentos de Vento

Três casos de carregamento foram considerados e sãodenominados de vento básico, vento torsional e ventode rajada plena.

5

As velocidades de vento têm como referências a alturade 10 metros e rugosidade do terreno compatível coma categoria B da IEC 60826. O vento básico tem umperíodo de integração da média de 10 minutos e osoutros dois são rajadas.

O carregamento de vento básico têm ângulos deataque do vento de 0o, 45o e 90o, atuando sobre oscabos e a estrutura, calculado segundo a IEC 60826.

O efeito do vento torsional foi modelado por um bináriode forças paralelas ao eixo longitudinal da LT, atuandodiretamente na estrutura e resultando numa torçãoaplicada à torre, sem consideração de carga horizontalnos cabos.

O esforço do vento de rajada plena é provocado porrajadas localizadas, tendo uma pequena frente deatuação. Para esse tipo de vento adotaram-se ashipóteses e critérios descritos em [6], onde a frente deatuação do vento engloba a estrutura e 90 m doscabos, com ângulos de ataque de 0o, 45o e 90o.

Nas duas últimas hipóteses, considerou-se que avelocidade de vento não varia com a altura sobre osolo. No caso específico do vento de rajada plena háainda a consideração do fator de efetividade do caboigual a 1,0.

4.2.2 - Carregamentos de Ruptura

Estes carregamentos têm como finalidade a prevençãodo efeito de quedas em cascata na LT e consideram orompimento alternado dos cabos pára-raios e dosfeixes de cabos condutores de cada fase. Norompimento, a carga longitudinal transmitida por cadacondutor ou pára-raios é de 70% da sua tração EDS,que neste estudo é de 18% da tração de ruptura docabo.

4.2.3 - Carregamentos de Construção e Manutenção

Estes carregamentos agrupam, aqui, as hipóteses deconstrução e manutenção usualmente adotados emprática corrente de projeto de LT's.

4.3 - Resultados do dimensionamento das torres

Para consecução dos objetivos deste IT, a avaliaçãodo acréscimo do peso da estrutura pelas hipótesesadicionais de carregamento de vento seguiu asseguintes etapas:• Inicialmente, as estruturas foram dimensionadasconsiderando o carregamento devido ao vento básico eos demais carregamentos que independem do vento.O carregamento do vento foi calculado segundo aIEC 60826, para as velocidades de 80, 110 e 130 km/h.• Essas estruturas foram redimensionadas com ainclusão das outras duas hipóteses de carregamentodo vento de tempestades severas, com velocidadesvariando entre 160 e 230 km/h.

Os pesos estruturais obtidos para as torres A, B e Cestão apresentados nas Figuras 4 a 6. Essas Figurastêm as seguintes notações, onde xxx é a velocidade dovento de 10 minutos:• CMxxx - peso dos elementos dimensionados pelashipóteses de construção e manutenção (kgf),• Vxxx - peso dos elementos dimensionados pelashipóteses de ventos (kgf),• Rxxx - total de peso dimensionado pela hipótese derompimentos dos cabos (kgf),• Txxx - peso total da estrutura (kgf).

No eixo das abscissas, têm-se as velocidades dosventos de tempestades severas. O valor 0 km/hcorresponde ao projeto da torre somente com o ventobásico (10 minutos).

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

0 160 170 180 190 200 210 220 230Velocidade dos ventos de tempestades severas (km/h)

Pes

o (

kgf

x 10

00)

T130

T110

T80

V130

V110

V80R80

R110

R130

CM80CM130CM110

//

Figura 4 – Variação dos pesos estruturais em funçãodos ventos de tempestades severas - Torre A

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

0 160 170 180 190 200 210 220 230Velocidade dos ventos de tempestades severas (km/h)

Pes

o (

kgf

x 10

00)

T130

T110T80

V130

V110

V80

R80

R110R130

CM80

CM130CM110

//

Figura 5 – Variação dos pesos estruturais em funçãodos ventos de tempestades severas - Torre B

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 160 170 180 190 200 210 220 230Velocidade dos ventos de tempestades severas (km/h)

Pes

o (

kgf

x 10

00)

T130

T110

T80

V130

V110

V80R80

R110R130

CM80CM130CM110

//

Figura 6 – Variação dos pesos estruturais em funçãodos ventos de tempestades severas - Torre C

6

Os resultados nas Figuras 4 a 6 permitem as seguintesobservações quanto aos pesos dos elementos dasestruturas quando as hipóteses adicionais decarregamento são introduzidas, sempre em função davariação dos ventos de tempestades severas:• Os pesos dos elementos dimensionados peloscarregamentos de construção e manutençãopraticamente não se alteram.• Os pesos dos elementos dimensionados pelashipóteses de ruptura decaem com as velocidades detempestades.• O efeito inverso é observado no caso das hipótesesdos ventos de tempestades, propriamente dito.• No geral, dependendo do tipo de estrutura, esseefeito de troca, nos elementos dimensionados porruptura e ventos de tempestade, resulta em variaçõesmodestas no peso total da estrutura, sendo os maioresacréscimos relacionados às velocidades básicas maisbaixas.

Para se obter uma melhor sensibilidade de cada efeitodos carregamentos adicionais do vento, foi efetuadauma análise para a Torre B, onde para cada ventobásico foram desenvolvidos projetos considerando trêshipóteses de carga atuando nas estruturas:• apenas vento básico mais vento torsional,• apenas vento básico mais vento de rajada plena,• vento básico mais os dois ventos de tempestadesseveras.

Nessa análise estendeu-se a velocidade dos ventos detempestades severas até 260 km/h.

A Figura 7 apresenta a variação do peso total da torreB em função da velocidade dos ventos de tempestadesseveras, onde pode ser visto que:• a hipótese associada ao vento torsional não temefeito no dimensionamento desse padrão estrutural.Como conseqüência, a hipótese do vento de rajadaplena leva ao mesmo resultado ao considerarconjuntamente as duas hipóteses adicionais do vento.• existe nitidamente uma velocidade limite para ovento de tempestades severas acima da qual a mesmapassa a ser dominante no dimensionamento estrutural.Este limite é tão mais elevado quanto maior for avelocidade do vento básico de projeto.

4,5

4,6

4,7

4,8

4,9

5,0

5,1

5,2

5,3

5,4

5,5

5,6

0 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260Velocidade dos ventos de tempestades severas (km/h)

Pes

o (

kgf

x 10

00)

T130

T110

T80Torsional

Rajada plena e ambos

Torsional

Rajada plena e ambos

Rajada plena e ambos

Torsional

//

Figura 7- Variação dos pesos estruturais de cadahipótese de carga em função da velocidade dosventos torsional e de rajada plena para a torre B

5.0 - CONCLUSÕES

Os carregamentos do vento atuando diretamente naestrutura calculados pelas normas IEC 60826,NBR 5422 e ASCE 74 para terrenos com rugosidadeequivalente a locais abertos ou com poucos obstáculossão muito próximos. Para as demais categorias deterrenos existem discrepâncias acentuadas entre asnormas.

No caso dos carregamentos nos cabos, a igualdadeentre as normas IEC 60826 e ASCE 74 se dá paraáreas planas e desobstruídas. Para os terenos maiscomuns ao longo de LT’s, abertos com poucosobstáculos, a IEC 60826 conduz a um carregamentomaior que a ASCE 74. O aumento é da ordem de 10%a 30%, dependendo da altura dos condutores.

Para os três padrões estruturais e as hipóteses decarregamentos considerados no IT, os pesos doselementos dimensionados pelas hipóteses de rupturadecaem com as velocidades de tempestades,enquanto que o inverso é observado com oscarregamentos de ventos de tempestade severaspropiramente ditos. No geral, dependendo do tipo deestrutura, esse efeito de troca, nos elementosdimensionados por ruptura e ventos de tempestade,resulta em variações modestas no peso total daestrutura, sendo os maiores acréscimos relacionadosàs velocidades básicas mais baixas. Os efeitos dosventos de tempestades severas só começam ainfluenciar o peso total das estruturas quando o seuvalor é duas vezes maior que o vento básico.

A hipótese associada ao vento torsional não tem efeitono dimensionamento dos padrões estruturaisanalisados no IT. Como conseqüência, a hipótese dovento de rajada plena leva ao mesmo resultado aoconsiderar conjuntamente as duas hipóteses adicionaisdo vento.

6.0 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

|1| IEC – International Electro Technical Comission,"IEC 60826 - Design criteria of overhead transmissionlines", Technical Comitee n0 11, Secretariats 27 & 28,Recommendations for Overhead Lines, Ed. 3, 2000.

|2| ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas,"NBR 5422 - Projeto de Linhas Aéreas de Transmissãode Energia Elétrica – Procedimentos", 1985.

|3| ASCE – American Society of Civil Engineers,"ASCE 74 Guidelines for Electrical Transmission LineStructural Loading", ASCE Manuals and Reports onEngineering Practice, 1991.

|4| Silva Filho, J.I.; Andrade, V.H.G.; Borges, J.B.S. eCoutinho, C.E.O., "Considerações Sobre o Vento noProjeto e Recapacitação de Linhas de Transmissão",Grupo III, GLT, XVI SNPTEE, Campinas, Brasil, 2001.

|5| Ruffier, A.P. e Lisboa, E.F.A., "Critérios de Cálculode Carregamentos para Torres de Linhas deTransmissão", Relatório Técnico CEPEL, Rio deJaneiro, Brasil, 2002.

|6| Silva, A.O. et al., "Reforço das Estruturas doSistema de Transmissão em 765kV de Itaipu",International Seminar on Transmission LineInnovations, Rio de Janeiro, Brasil, 1999.