Cargas de Viento - Gilberto Areiza

5/26/2018 Cargas de Viento - Gilberto Areiza

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GilbertoAreizaPalmaGilbertoAreizaPalmaIngenieroCivil,MScIngenieroCivil,MSc

ProfesorTitularUniversidaddelValleProfesorTitularUniversidaddelValleCali,Octubre14de2009Cali,Octubre14de2009


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MarcoTericoMarcoTerico

Los movimientos del aire en la atmsfera se producen principalmente por

la accin de la gravedad en las masas de aire de diferente densidad. Elaire fro desciende y el caliente se ubica sobre el primero generando uncam o e ormas e energ a: a energ a po enc a se conv er e en c n ca.

Estos movimientos de las masas de aire crean corrientes de viento queejercen presiones sobre los obstculos que se encuentran en sutrayectoria.

La evaluacin de estos efectos se determina como la presin dinmica queejerce el viento tratado como un fluido la cual es convertida a una presinesttica equivalente mediante una serie de consideraciones.


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MarcoTericoMarcoTerico Suponiendo que el aire es un fluido no viscoso e incompresible (vlido

para las velocidades de viento para las cuales se disean las estructuras),la presin se puede evaluar con la ecuacin de Bernoulli:

PresinDinmica

q=V2 (Bernoulli)

PresindinmicaaPresinestticaequivalente

q = presin dinmica3.

V = velocidad bsica del viento (m/s)

q=0.5x1.25xV2 =0.625V2


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Velocidad bsica del viento:

Depende del perodo que se considere para su evaluacin:

Velocidad mxima mensual

Velocidad mxima anual

Velocidad mxima promedio

excedida

Velocidad de rfaga con una duracin t y una probabilidad p de ser

NSR98: velocidad de rfaga de 3 segundos de duracin y probabilidad deser exce a una vez en a os


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ASCE 705: velocidad fastest miledefinida como la velocidad promedio

de un viento con un frente de onda de 1 milla de longitud.

Ejemplo:

Suponiendo V = 60 mph

D = distancia = 1 milla

t = D / V = 1 milla / (60 mph) = (1/60) horas = 1 min. = 60 segs.

ara o ener ve oc a es e v en o equ va en es con eren es per o ospromedio Durst (1960), como resultado de varias investigaciones, propusoel grfico mostrado a continuacin que relaciona el cociente entre la

t

esperada en una hora Vh


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Grfico de Durst (1960)

promedio

Vt = velocidad mximaprobable en un tiempo t

Vh = velocidad mximaprobable en una hora


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Ejemplo:

Convertir una velocidad fastest mile de 120 kph (75 mph) a unavelocidad de rfaga de 3 segundos de duracin.

Solucin:

Vfm= 75 m h

t = 1 milla / (75 mph) = 0.01333 horas = 0.80 min. = 48 segs.

Del grfico el factor para t = 48 segs es 1.27

h= . = . pDel grfico el factor para t = 3 segs es 1.52

Vt= 94.49 x 1.52 = 143.62 kph (velocidad mxima esperada de rfaga de 3segundos de duracin)


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Velocidaddelvientodediseo:

Dependedemltiplesfactores:

Rugosidaddelterreno

Laalturaalacualsemida

Lascaractersticastopogrficasdellugar

La velocidad del viento de diseo se halla partiendo de la velocidad bsica

e v en o a ec a a por una ser e e ac ores que enen en cuen afactores como: topografa del lugar, rugosidad del terreno, tamao de laedificacin, su altura sobre el terreno, su mportancia y rfagas


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Presion

Dinmica q

Altura

H


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MapadeAmenazaElicaMapadeAmenazaElica


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La evaluacin de las presiones ejercidas por el viento debe tener en

cuenta factores adicionales:

Turbulencias

Presencia de obstculos

Patrn de flu o alrededor de la edificacin

La direccin del viento

Las dimensiones de la edificacin: largo, ancho y altura

as re ac ones en re sus mens ones


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1. Obstruccin

2. Obstruccin+superficieinclinada

3. Obstruccin+superficiedemayorinclinacin


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IntroduccinIntroduccin NormasdeDiseoNormasdeDiseo

Una norma es un documento de inters y reconocimiento

general que por medio de prcticas comunes y actuales,experiencias pasadas y conocimientos adquiridos por medioe a nves gac n, resen a una ser e e cr er os cn cos

para desarrollar algn procedimiento.

Creacin - proceso deCONSENSO GENERAL.

Representa resultados de acuerdos socio-polticos,econmicos y tcnicos entre acadmicos, consultores y

profesionales de la industria de la construccin.


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Historia de las Especificaciones de VientoHistoria de las Especificaciones de Viento

1 . D ECRETO 1 4 0 0 / 1 9 8 4

BSI-1980 (Traduccin)Pw=0.005*V

2w(H/10)

2/7

=

2. FEDESTRUCTURASr ter os e cargas e v ento

para el diseo de construcciones

+ Mapa de riesgo elico ISA

3. NSR-98 Capitulo B.6

Dos mtodos Sim le Com leto

Mayores posibilidades BSI-1995


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Cargadeviento:NSRCargadeviento:NSR9898

REFERENCIA:NSR98 CAPITULOB.6

El efecto del viento se debe tener en cuenta en el diseo como una cargaesttica cuyo valor se establecer de acuerdo con los procedimientosdefinidos en la metodologa correspondiente.

Mtodos:

Anlisissimple


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ProcedimientoanlisissimpleProcedimientoanlisissimple

= p . q . 4res npro uc apore v en o:

Donde:

p . . . .


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ProcedimientoanlisissimpleProcedimientoanlisissimple=

amenazaelica)ylaalturadelaedificacin(Presindinmicadelviento)TablasB.6.41


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ProcedimientoanlisissimpleProcedimientoanlisissimple4 . .


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ProcedimientoanlisiscompletoProcedimientoanlisiscompleto

aso : eterm narve oc a e v ento s co apa eamenazae ca

FiguraB.6.5.1


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aso : eterm nar Vs = V S1 S2 S3

Donde:

Vs:Velocidaddelvientodediseo

S1:CoeficientedetopografaTablaB.6.51


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2: oe c ente erugos a e terreno, e tama o e e c oy ea tura

sobreelterrenoTablaB.6.52


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3: oe c entequet eneencuentae gra o esegur a y ev a t e a

estructura.Dependedelgrupodeuso:ArtculoB.6.5.6

*Construcciones temporales, estructuras agrcolas y de almacenamiento


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aso : eterm nar apres n n m ca e v ento q

q = 0.000625 Vs2 S4 (KN/m

2) Vs: m/s

q = 0.000048 Vs2 S4 (KN/m

2) Vs: Km/Hora

.

Seg Hora=

S4 : CoeficientededensidaddelaireTablaB6.6


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aso : res ne erc apore v ento p p = p . q

Donde:

: Presin dinmica del viento determinada en el aso 3

Cp:Coeficientedepresin. Cp = Cpe . Cpi

Cpe:CoeficientedepresinexternaCpi:Coeficientedepresininterna

F:Fuerzaejercidaporelviento F = (Cpe . Cpi) . q . AA:readelasuperficieexpuestaalviento

Alternativamente: F = Cf . q . Ae

Donde: Ae:reafrontalefectiva

f:


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PROCEDIMIENTOANLISISCOMPLETO

Simplificacin:paracubiertasusarCp (TablasB.6.77yB.6.77a)


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PROCEDIMIENTOANLISISCOMPLETO


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EjemploNo.1:Determinarlascargasdevientosobrelacubiertadelabodega

Especificaciones:

Localizacin:CaliCubierta:TejasintraslapoDistanciamx.entrecorreas=175cm


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EjemploNo.1

tan=

18000

=0.28

=15.55en= .

Cos=0.96


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EjemploNo.1:SolucinAnlisisSimpleNSR98

= Altitud:990m SNM

p = Cp . q . S4 Presindelvientonormalalasuperficie

Coeficientededensidaddelaire S4=0.94

h=13m = 2 = 2 = m

1) CoeficientedepresinCP: Aleros CP=1.50

SuperficiesInclinadas (TablaB.6.43) ar ovento:

P= .

Sotavento: CP=0.50

2 p . . P


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EjemploNo.1:SolucinAnlisisSimpleNSR98

22 . . . . . .

Barlovento:Barlovento:p=

0.7 58.28

=

40.80K/m

2

p=

0.7 58.28

=

40.80K/m

2

Barlovento:Barlovento: p= 0.5 58.28= 29.14K/m2p= 0.5 58.28= 29.14K/m2


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EjemploNo.1:SolucinAnlisisCompletoNSR98

= (MapadeAmenazaElica

Vs = V S1 S2 S3Paso2: Velocidaddelvientodediseo

CoeficientedeTopografa S1=1.10 TablaB.6.51

,sobreelterreno S2=1.03 TablaB.6.52

Coeficiente uetieneencuentael radodese uridad devidatilde

EntoncesEntonces V =100 1.1 1.03 0.95=107.64Km/Hora

laestructura.Dependedelgrupodeuso: ArtculoB.6.5.6


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==

q=0.000048 Vs

2 S4

(KN/m2) VsenKm/Horaq=0.000048 V

s

2 S4

(KN/m2) VsenKm/Hora

Coeficientededensidaddelaire S4=0.94 TablaB.6.6

EntoncesEntonces q=0.000048 (107.64)2 0.94=0.52KN/m2 =52.27Kg/m2

Paso4: p=Presindelvientop=Presindelvientop=CP qp=CP q

Donde:CP=CoeficientedepresinCP=Cpe Cpi

= 2

Donde:CP=CoeficientedepresinCP=Cpe Cpi

= 2

p=(Cpe Cpi) q

p=(Cpe Cpi) q

Simplificacin: paracubiertasusarC =Coeficientede resinC =Coeficientede resin

PUsartablasB.6.77yB6.77aUsartablasB.6.77yB6.77a


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= 13 V=100Km/H 36

= .


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EjemploNo.1:SolucinAnlisisCompletoNSR98 CP p(Kg/m2)

1.101.20

57.50

62.73


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EjemploNo.2:BodegadecontenedoresBuenaventura

Especificaciones: Ciudad: BUENAVENTURA

: 13

DescripcindelaEstructura:

Hmx =16.6m


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Solucin:AnlisisSimpleNSR98Solucin:AnlisisSimpleNSR98

Buenaventura=Regin1

VelocidadBsicadelVientoV=60Km/h

PresindinmicadelViento q=22Km/h

oe c en e epres n CpBarlovento=0.7 CpSotavento = 0.5

CpAlero =1.5 CoeficientedeDensidad

=


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Solucin:AnlisisCompletoSinRevestirNSR98Solucin:AnlisisCompletoSinRevestirNSR98 VelocidaddeVientoBsicoV=60Km/h

oe c en e e opogra a = .

Coeficientederugosidad,tamaodeledificioyalturasobreelterreno

= .

Coeficientedeimportancia S =0.95

CoeficientededensidadelaireS=1.0 Velocidaddediseo

Vs=60.42Km/h

q=17.5kg/m

Coeficientesdepresinsegnzonas

ar oven o o aven o

Zona A C A C

Cp = 0,8 0,6 -1,5 -2,4


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Solucin:AnlisisCompletoRevestidoNSR98Solucin:AnlisisCompletoRevestidoNSR98 VelocidaddeVientoBsicoV=60Km/h

oe c en e e opogra a = .

Coeficientederugosidad,tamaodeledificioyalturasobreelterreno

= .


CoeficientededensidadelaireS=1.0 Velocidaddediseo

Vs=60.42Km/h

q=17.5kg/m

Coeficiente de Presin CpBarlovento Sotavento

Zona Global Global

Cpi = -0,3 -0,3

Cpe = -1,2 -0,4

Cp = -0,9 -0,1


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EjemploNo.3: ZonaSocialReservadelasMercedes

ESPECIFICACIONES:

Ciudad: PALMIRA

: 15


CONCUBIERTAMETLICA

Hmax= 7.3m


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PALMIRA=Regin3 VelocidadBsicadelViento V=100Km/h

PresindinmicadelViento q=55Km/h Coeficientedepresin

CpBarlovento=0.7 CpSotavento = 0.5 CpAlero =1.5

CoeficientedeDensidaddelaire S=0.88


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Solucin:AnlisisCompletoSinRevestirNSR98Solucin:AnlisisCompletoSinRevestirNSR98

VelocidaddeVientoBsicoV=100Km/h

Coeficientedetopograa S=1.0

Coeficientederugosidad,tamaodeledificioyalturasobreelterreno S=095


CoeficientededensidadelaireS=0.88 Coeficientes de Presin Cp

BARLOVENTO SOTAVENTO

q=38.1kg/m

ona

Cpa = -0,9 1,4 1,2 -1,3


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Solucin:AnlisisCompletoRevestidoNSR98Solucin:AnlisisCompletoRevestidoNSR98

VelocidaddeVientoBsicoV=100Km/h

Coeficientedetopograa S=1.0

Coeficientederugosidad,tamaodeledificioyalturasobreelterreno S=095


CoeficientededensidadelaireS=0.88 Coeficientes de Presin


Zona Global Global= - -

q=38.1kg/m

- , - ,

Cpe = -0,9 -0,55

Cpi = -0,6 -0,25


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EjemploNo.4: CasasCondominioReservadelasMercedes

Especificaciones:

Ciudad: PALMIRA

: 15


estructuralde2pisos

Hmx=6.40m


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PALMIRA=Regin3 VelocidadBsicadelViento V=100Km/h

PresindinmicadelViento q=55Km/h Coeficientedepresin

CpBarlovento=0.7 CpSotavento = 0.5 CpAlero =1.5

CoeficientedeDensidaddelaire S=0.88


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Solucin:AnlisisCompletoSinRevestirNSR98Solucin:AnlisisCompletoSinRevestirNSR98

Coefi

cientedetopograa S=1.0 Coeficientederugosidad,tamaodeledificioyalturasobreelterreno

= .


CoeficientededensidadelaireS=0.88

Coeficientes de Presin Cp


Zona A C A C

Velocidaddediseo Vs=79Km/h

q=26.4kg/m

Cp= 0,6 0,7 -1,5 -2,6


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Solucin:AnlisisCompletoRevestidoNSR98Solucin:AnlisisCompletoRevestidoNSR98

Coefi

cientedetopograa S=1.0 Coeficientederugosidad,tamaodeledificioyalturasobreelterreno

= .


CoeficientededensidadelaireS=0.88

Coeficiente de Presin Cp


Velocidaddediseo Vs=79Km/h

q=26.4kg/m

ona o a o a

Cpi= -0,3 -0,3

Cpe= -0,9 -0,55

Cp= -0,6 -0,25


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EjemploNo.5: OficinasEspumasdelValle

Especificaciones:

Ciudad: Cali

DescripcindelaEstructura:Prticosespacialesmetlicos.

.


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Presindinmicadelviento q=62Km/h Coeficientede resin C Barlovento=0.4 0.7 0.8

CpSotavento =0.5

Coeficientededensidaddelaire S=0.88


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Solucin:AnlisisCompletoNSR98Solucin:AnlisisCompletoNSR98

Cali = Re in 1 Velocidad Bsica del Viento V= 100Km h

Coeficientedetopografa. S1=1.00

Coeficientederugosidad,tamaodeledificioyalturasobreelterreno.

Rugosidaddelterreno: 3

Alturasobreelterreno: 11.1m

S2=0.80

Coeficiente S3 (TipodeEstructura)Estructuradeocupacinnormal. S3=1.00

Coeficientededensidaddelaire. S=0.88


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o uc n: n s s omp etoo uc n: n s s omp etoEdificacinSinRevestirEdificacinSinRevestir

Ve oc a e v ento e se o Vs=VS1S2S3=80Km/h

Presindinmicadelviento

q=0.000048 Vs2 S4 =27kg/m2

.Cpa =

Cpc =

Barlovento Sotavento

0.6 -1.2

1.3 -1.8

1.2 -1.2 0.9 -1.2

1.6 -1.1 1.4 -1.3

Barlovento Sotavento Barlovento Sotavento


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o uc n: n s s omp etoo uc n: n s s omp etoEdificacinRevestidaEdificacinRevestida



q=0.000048 Vs2 S4 =27kg/m2

.

Coeficientedepresin.Cp-gral=

=5

Barlovento Sotavento

-0.6 -0.10.1 -0.1 -0.5 -0.1

=25 =15

Barlovento Sotavento Barlovento Sotavento


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EjemploNo.6: BodegaEspumasdelValle

Especificaciones:

Ciudad: Cali

DescripcindelaEstructura:Prticosespacialesmetlicos.

.


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Presindinmicadelviento q=62Km/h

Coeficientedepresin CpBarlovento=0.7y0.8

CpSotavento =0.5

Coeficientededensidaddelaire S=0.88


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Solucin:AnlisisCompletoNSR98Solucin:AnlisisCompletoNSR98


Coeficientedetopografa. S1=1.00

Coeficientederugosidad,tamaodeledificioyalturasobreelterreno.

Rugosidaddelterreno: 3

Alturasobreelterreno: 14.2m

S2=0.86

Coeficiente S3 (TipodeEstructura)Estructuradeocupacinnormal. S3=1.00

Coeficientededensidaddelaire. S=0.88


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o uc n: n s s omp etoo uc n: n s s omp etoEdificacinSinRevestirEdificacinSinRevestir



q=0.000048 Vs2 S4 =31kg/m2

.Cpa =

Cpc = 1.4 -1.3 1.4 -1.6 1.3 -1.8

1 -1.2 0.7 -1.2 0.5 -1.2

Barlovento Sotavento Barlovento Sotavento Barlovento Sotavento


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Solucin:AnlisisCompletoNSR98Solucin:AnlisisCompletoNSR98EdificacinRevestidaEdificacinRevestida



q=0.000048 Vs2 S4 =31kg/m2

.

Coeficientedepresin.Cp-gral= -0.6 -0.3 -0.8 -0.3 -0.6 -0.3

=17 =10 =3

Barlovento Sotavento Barlovento Sotavento Barlovento Sotavento


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RESUMENRESUMEN CargadeVientoNSRCargadeVientoNSR9898

Anlisis Simple:

p = CpqS4

Anlisis Completo:Vs= VS1S2S3

q = 0.000048Vs2S4

p = Cpq


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CargadeViento:NSRCargadeViento:NSR0909


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CargadeViento:NSRCargadeViento:NSR0909

REFERENCIA:NSR09 CAPITULOB.6

El efecto del viento se debe tener en cuenta en el diseo del sistemaprincipal de resistencia de fuerzas de viento (SPRFV)de las edificaciones,sus componentes y elementos de revestimiento, como una carga esttica

cuyo valor se establecer de acuerdo con los procedimientos definidos enla metodologa correspondiente.

Mtodos:

ProcedimientoSimplificado ProcedimientoAnaltico


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ProcedimientoanlisissimplificadoProcedimientoanlisissimplificado

LaestructuradebercumplirlascondicionesparaeldiseodelSPRFVyde

los

elementos

de

revestimiento

y

componentes

deacuerdoconB.6.4.1.1y B.6.4.1.2respectivamente.Sinocumplelascondicionesdeberse arseusan oe o o roce m en o na co oe o o

(ProcedimientodeTneldeViento).

LavelocidadbsicadevientoVsedeterminadeacuerdoconlaseccin. . . . e er suponersequee v en ov ene ecua qu er recc n

horizontal.

PresionesMnimasLosefectosdecargadelaspresionesdeviento,noser nmenoresquee caso ecargam n ma,supon en opres ones, e

+0.40KN/m2paralaszonasA,B,CyDyde0kN/m2 paralaszonasE,F,GyH.


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Velocidadbsica:

FiguraB.6.41


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PresionesMnimas:

FiguraB.6.42


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Donde:

Lapresinnetadevientodediseosimplificado(PS)es:

PS= Kzt I PS10

Factor de Ajuste por

Al tura del Edi ficio y Exposicin,

= factordeajusteporalturayexposicinFiguraB.6.42

Al tura Media delEdificio (m)

ExposicinB C D

4,5 1.00 1.21 1.47

6,0 1.00 1.29 1.55

7,5 1.00 1.35 1.61

9,0 1.00 1.40 1.66

10,5 1.05 1.45 1.70

12,0 1.09 1.49 1.74

13,5 1.12 1.53 1.78

, . . .

16,5 1.19 1.59 1.84

18,0 1.22 1.62 1.87


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Donde:

Kzt =factortopogrficocomosedefineenlaseccinB.6.5.7evaluadoalaalturapromediodelacubierta,h.

Kzt= (1+K1 + K2 + K3)2Kzt= (1+K1 + K2 + K3)2 K1,K2,K3 FiguraB.6.51


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Factortopogr icoKzt


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: factor de importancia como se define en la SeccinB.6.5.5, que tieneen cuenta el grado de amenaza a la vida humana y dao a la propiedad.Depende del grupo de uso y se determina de acuerdo a la categoras

s a as en asecc n . . .


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ProcedimientoanlisissimplificadoProcedimientoanlisissimplificado P

Velocidad Bsicade Viento (km/h)

Angulo deInclinacin de la

cubierta (grados) Caso

de

C

arga

ZonasPresiones Horizontales Presiones Verticales Aleros

A B C D E F G H EOH GOH5 1 0.11 -0.05 0.07 -0.03 -0.13 -0.07 -0.09 -0.06 -0.18 -0.14

10 1 0.12 -0.05 0.08 -0.03 -0.13 -0.08 -0.09 -0.06 -0.18 -0.14

15 1 0.13 -0.04 0.09 -0.02 -0.13 -0.08 -0.09 -0.06 -0.18 -0.14

20 1 0.15 -0.04 0.10 -0.02 -0.13 -0.09 -0.09 -0.07 -0.18 -0.14

FiguraB.6.42.

6025

1 0.13 0.02 0.10 0.02 -0.06 -0.08 -0.04 -0.06 -0.11 -0.09

2 ---- ---- ---- ---- -0.02 -0.04 -0.01 -0.03 ---- ----

45 1 0.12 0.08 0.09 0.06 0.01 -0.07 0.00 -0.06 -0.04 -0.05

2 0.12 0.08 0.09 0.06 0.05 -0.04 0.04 -0.03 -0.04 -0.05

80

5 1 0.19 -0.10 0.12 -0.06 -0.23 -0.13 -0.16 -0.10 -0.32 -0.25

10 1 0.21 -0.09 0.14 -0.05 -0.23 -0.14 -0.16 -0.11 -0.32 -0.25

15 1 0.24 -0.08 0.16 -0.04 -0.23 -0.15 -0.16 -0.11 -0.32 -0.25

20 1 0.26 -0.07 0.17 -0.04 -0.23 -0.16 -0.16 -0.12 -0.32 -0.25

25 1 0.24 0.04 0.17 0.04 -0.10 -0.14 -0.08 -0.11 -0.19 -0.17

2 ---- --- --- --- -0.04 -0.08 -0.01 -0.05 --- ---

45 1 0.21 0.14 0.17 0.11 0.02 -0.13 0.00 -0.11 -0.07 -0.09

2 0.21 0.14 0.17 0.11 0.08 -0.06 0.07 -0.05 -0.07 -0.09

100

5 1 0.29 -0.15 0.19 -0.09 -0.35 -0.20 -0.25 -0.16 -0.49 -0.39

10 1 0.33 -0.14 0.22 -0.08 -0.35 -0.21 -0.25 -0.17 -0.49 -0.39

15 1 0.37 -0.12 0.25 -0.07 -0.35 -0.23 -0.25 -0.18 -0.49 -0.39

20 1 0.41 -0.11 0.27 -0.06 -0.35 -0.25 -0.25 -0.19 -0.49 -0.39

25

1 0.37 0.06 0.27 0.06 -0.16 -0.22 -0.12 -0.18 -0.30 -0.26

2 ---- ---- ---- ---- -0.06 -0.12 -0.02 -0.08 ---- ---

45 1 0.33 0.23 0.26 0.18 0.03 -0.20 0.01 -0.17 -0.12 -0.13

2 0.33 0.23 0.26 0.18 0.13 -0.10 0.11 -0.07 -0.12 -0.13

120

5 1 0.42 -0.22 0.28 -0.13 -0.51 -0.29 -0.35 -0.22 -0.71 -0.56

10 1 0.48 -0.20 0.32 -0.11 -0.51 -0.31 -0.35 -0.24 -0.71 -0.56

15 1 0.53 -0.18 0.35 -0.10 -0.51 -0.33 -0.35 -0.25 -0.71 -0.56

20 1 0.59 -0.15 0.39 -0.08 -0.51 -0.35 -0.35 -0.27 -0.71 -0.56

25 1 0.53 0.08 0.38 0.09 -0.24 -0.32 -0.17 -0.26 -0.44 -0.37

2 --- --- --- --- -0.09 -0.17 -0.03 -0.11 --- ---

45 1 0.48 0.32 0.38 0.26 0.04 -0.29 0.01 -0.25 -0.17 -0.19

2 0.48 0.32 0.38 0.26 0.18 -0.14 0.16 -0.10 -0.17 -0.19

5 1 0.50 -0.26 0.33 -0.15 -0.60 -0.34 -0.41 -0.26 -0.83 -0.65

10 1 0.56 -0.23 0.37 -0.13 -0.60 -0.36 -0.41 -0.28 -0.83 -0.65

130

15 1 0.62 -0.21 0.41 -0.12 -0.60 -0.39 -0.41 -0.30 -0.83 -0.65

20 1 0.69 -0.18 0.46 -0.10 -0.60 -0.41 -0.41 -0.32 -0.83 -0.65

25 1 0.62 0.10 0.45 0.10 -0.28 -0.38 -0.20 -0.30 -0.51 -0.44

2 -- -- -- -- -0.10 -0.20 -0.03 -0.13 -- --

45 1 0.56 0.38 0.44 0.30 0.04 -0.34 0.01 -0.29 -0.19 -0.22

2 0.56 0.38 0.44 0.30 0.22 -0.17 0.19 -0.12 -0.19 -0.22


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Mtodo2:procedimientoanalticoMtodo2:procedimientoanaltico

a) Lavelocidadbsicadeviento

b) ElfactordeimportanciaIc) Sedeterminarparacadadireccindevientounaounascategorasdeexposicin

Z yuncoe c ente eexpos c npara apres nporve oc a hd) ElfactortopogrficoKzte) ElfactordeefectoderfagaGoGf,segnaplique.

ac as cac n ecerram ento

g) ElCoeficientedePresinInterna Gcpih) ElCoeficientedePresinExterno CpoGCpf olosCoeficientesdeFuerzaCf,segn

i) Lapresinporvelocidad qz o qh ,segnapliquej) LaCargadeVientodeDiseo p oF sedeterminaradeacuerdoconlassecciones

. . . , . . . , . . . . . . ,


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Velocidadbsicadelviento(V):

FiguraB.6.41 Elfactordeimportancia(I):

SeccinB.6.5.5.


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CategoracategorasdeexposicinKZ ycoeficientedeexposicinparalapresinporvelocidadK

hTablaB.6.53


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Factortopogrfico(Kzt):

K1,K2yK3 FiguraB.6.51


73/97


Factordeefectoderfaga(G):

++=

ZV

ZQ

IgQIgG

7.117.11925.0EstructurasRgidas

+

++=

ZV

RQZ

Ig

RgQgIGf

7.11

7.11925.0

2222EstructurasFlexibles

Dinmicamentesensibles

6/110

=

ZcIZ

1

Intensidaddeturbulenciaalaaltura ,donde =la

alturaequivalentedelaestructuradefinidacomo 0.6h

Z Z

63.0

62.01

+

+ zL

hB

=10

lLZ ong u n egra aesca a e a ur u enc a


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c, l y ConstantesdefinidasenlatablaB.6.52

B Dimensinhorizontaldeledificiomedidoen ,

h Alturamediadeunedificiooalturadecualquierotraestructura

Qg y Vg Factorpicopararespuestadelentornoyfactorpicopararespuestadevientorespectivamente.Sedebentomarcomo3.4


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( )11

3600ln2

.3600ln2

nngR += Factorpicopararespuestaderesonancia

1n FrecuencianaturaldeledificioenHz

( )LBhn RRRRR 47.053.01

+=

Factorderespuestaderesonancia

3/51)3.101(

.N

n+

= Factorderespuestaderesonancia

z

z

V

LnN 11= Factorderespuestaderesonancia

)1(2

2

2

= eRl Rl=1para=0. El subndice l se tomara como h, B y L

teniendoencuentalosiguiente:

hl RR = Tomando zVhn /6.4 1=

Bl= Toman o zn. 1=

Ll RR = Tomando zVhLn /4.15 1=


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VbVz

=10

Velocidaddevientopromediaporhoraaunaaltura

b y ConstantesdeterminadasenlatablaB.6.52 .


77/97


Coe iciente epresi ninterna GCpi:Ta aB.6.52


78/97


Coe iciente epresi ninterna Cp:Ta asB.6.53, . . - y . . -


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Presi nporve oci a qz:presi nporve oci a eva ua aaunaa turaz

IVKKKq dztzz2

613.0=K Coeficientedeex osicinde resin orvelocidad TablaB.6.53

dK Factordedireccindeviento(TablaB.6.54)

ztK Factortopogrficodefinidoanteriormente(FiguraB.6.51)


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Carga eViento eDiseo p F:

Edificioscerradosparcialmentecerrados(SPRFV)= pp

o Edificiosbajos )]()[( pipfh GCGCqp = (N/m)

o Edificiosflexibles )( piipf GCqCqGp = (N/m)

Edificiosabiertosconcubiertasauna,dosyaguasenartesa(SPRFV)

o NhGCqp= (N/m)

Muros libres vallas macizas

o sfh AGCqF= (N) Otrasestructuras

o ffh=


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EjemploNo.7: ZonaSocialReservadelasMercedes

Especificaciones:

Ciudad: PALMIRA

: 15


CONCUBIERTAMETLICA

Hmax= 7.3m


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AnlisisSimplificadoNSRAnlisisSimplificadoNSR0909

Palmira VelocidaddeVientoBsicoV=100Km/h

CategoradeImportancia I Factordeimportancia I=0.87

CategoradeExposicin B

FactordeajusteporExposicinyAltura =1.00

. Presindevientosimplificada

actores s10

ZONA A B C D E F G HPs10 (KN/m) 0,37 -0,12 0,25 -0,07 -0,35 -0,23 -0,25 -0,18


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PRESIN DE VIENTO Kg/m

AnlisisSimplificadoNSRAnlisisSimplificadoNSR0909

ZONA A B C D E F G H

Ps (Kg/m) 32,19 -10,44 21,75 -6,09 -30,45 -20,01 -21,75 -15,66


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ProcedimientoAnalticoNSRProcedimientoAnalticoNSR0909

Palmira VelocidaddeVientoBsicoV=100Km/h=28m/seg

CategoradeImportancia: GrupoI Factordeimportancia I=0.87 paraV=445m/seg

CategoradeRugosidad: RugosidaddeterrenoB

CategoradeExposicin=B

. FactordedireccionalidaddevientoKd =0.85

FactorTopogrfico Kzt =1.00

Factordeefectorfaga:

Estructurargida G=0.85

Edificioparcialmentecerrado


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ProcedimientoAnalticoNSRProcedimientoAnalticoNSR0909

Coeficientedepresininterna

Edifi

cioparcialmentecerrado Gcpi=

Barlovento: 0.55 .

Coeficientedepresinexterno

= = .Cp= Sotavento: 0.5

Presinporvelocidad: qz=24.8Kg/m2

PresionesdeDiseo:

P=28.4Kg/m2 Barlovento

= 2


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CuadroComparativo:NSRCuadroComparativo:NSR98Vs.NSR98Vs.NSR0909

98

CARGADEVIENTOENCUBIERTA

PROYECTO PRESIN

MAX.M.Simplificado M.Completo

NSR

o ega e on ene ores eBuenventura

33Kg/m 42Kg/m

ZonaSocialCondominioLasMercedes 73Kg/m 53Kg/m

09

CARGADEVIENTOENCUBIERTA

N

SR

PROYECTO .

M.Simplificado M.Analtico

ZonaSocialCondominioLasMercedes 32Kg/m 28Kg/m


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MtododeTneldeVientoMtododeTneldeViento


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TneldeVientoTneldeViento


89/97



90/97


l d i l d i


91/97


T l d ViT l d Vi


92/97


T l d ViT l d Vi


93/97


T l d Vi tT l d Vi t


94/97


T l d Vi tT l d Vi t


95/97



96/97

Gilberto Areiza PalmaGilberto Areiza Palmangen ero v , c

Profesor Titular Universidad del Valle

.


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MuchasGraciasMuchasGracias

Documents

Cargas de Viento - Gilberto Areiza