CALCULO POR VIENTO DE UNA ESTRUCTURA METALICA

CALCULO POR VIENTO DE UNA ESTRUCTURA METALICA


MEMORIA DE CÁLCULO

Descripción del proyecto



Se desea obtener las presiones que el viento produce en una nave industrial con cubierta a dos aguas. La estructura se localiza en un terreno tipo suburbano de valles cerrados, rodeada predominantemente de viviendas de baja altura, en la ciudad de Puebla, Pue. Su geometría y dimensiones semuestran en la figura.

Los elementos del sistema estructural son los siguientes:


Estructura principal


La estructura principal consta de 12 marcos de acero colocados a cada 5 m. en la dirección longitudinal.


Geometría y dimensiones del sistema estructural de la nave industrial.


Clasificación de la estructura.


Según su importancia la estructura pertenece al Grupo B(Estructuras para las que se recomienda un grado de seguridad moderado. Se encuentran dentro de este grupo aquéllas que en caso de fallar, representan un bajo riesgo de pérdida de vidas humanas y que ocasionarían daños de magnitud intermedia. Este es el caso de las plantas industriales, bodegas ordinarias, gasolineras, comercios, restaurantes, casas para habitación, viviendas, edificios deapartamentos u oficinas, hoteles. Se incluyen también salas de reunión y espectáculos, estructuras de depósitos).



Determinación de la velocidad de diseño.


La velocidad de diseño depende de varios parámetros; éstos se calculan como se indica a continuación.



Categoría del terreno.


De acuerdo con los datos, el terreno se clasifica dentro del Tipo 2 (Terreno cubierto pornumerosas obstrucciones estrechamente espaciadas). Se supone la rugosidad del terreno de los alrededores es uniforme más allá de las longitudes establecidas de dicha tabla, por lo que no es necesario considerar cambios graduales en lo referente a esta característica.
Clase de estructura según su tamaño


Dadas las dimensiones de la estructura, ésta se clasificara como clase C(Según Tabla 2.2).


Velocidad regional

Con un periodo de retorno de 50 años (para estructuras pertenecientes al Grupo B), la velocidad regional que corresponde a Puebla es:




VR  106 km hr




Factor de exposición.



El factor de tamaño según la Tabla 2.3 para una estructura Clase C es FC  0.90.

El factor de rugosidad y altura
Frz , es constante, dado que laaltura de la nave es menor que
10 metros.

Por lo tanto,



F  Fc Frz

F  0.90 (0.969)  0.92




Factor de topografía



Puesto que la nave industrial se desplantará en terreno de valles cerrados, el factor de topografía local es:
FT
 0.95



Velocidad de diseño


Finalmente, la velocidad de diseño es:

VD  FT
F VRVD  0.95 (0.872) (106)  92.7km/h












Presión dinámica de base


La altura sobre el nivel del mar de la ciudad de Puebla es de 2,150 m. Y su temperatura media anual es de 17.3 °C. La presión barométrica para esa altura es de 589.5mm de Hg, según Tabla 2.5. Por tanto, el factor G vale:G  0.392 Ω
273  


G  0.392 (589.5)
273  17.3






 0.796



De acuerdo con la figura 4.1 y dado que la pendiente de la cubierta (  8.2 ) es menor a 60°, deben considerarse dos altura de la estructura, según la dirección de análisis. Para vientoparalelo a las generatrices H = 7.5 m. y para viento normal a las mismas, H = 5.5 m. Sin embargo, dado que estas alturas son menores a 10 m la presión dinámica de base en ambas direcciones es constante:

qz  0.0048 G VD

q  0.0048 (0.796) (83.2) 2  32.83
km / m 2






















Presiones de diseño



Presiones interiores de diseño


Las presiones...