Diseño Dinámico Cfe

4.4 ANÁLISIS DINÁMICO

4.4 ANÁLISIS DINÁMICO 4.4.1. LIMITACIONES El análisis dinámico se emplea para evaluar la acción resultante de la interacción dinámica entre el flujo del viento y las estructuras pertenecientes a los Tipos 2 y 3, definidos en el inciso 4.1.4. Las fuerzas y presiones actuantes sobre algunas de las partes o subsistemas, como tramos de muros o cubiertas, deben determinarsemediante el análisis estático descrito en el inciso 4.3. El procedimiento de análisis dinámico que se presenta en este inciso, se aplicará para calcular las cargas equivalentes por viento que actúan sobre las estructuras sensibles a los efectos dinámicos producidos por la turbulencia del viento; dichas estructuras tienen un comportamiento elástico lineal. En la Figura 4.4.1 se presenta un diagramade flujo de este procedimiento. Si el periodo de la estructura es mayor que cinco segundos, este procedimiento no es aplicable y deberá consultarse a un experto en la materia. En particular, este método deberá emplearse en el diseño de las estructuras que cumplan con alguna de las siguientes condiciones:
•

La relación H/D > 5, en donde H es la altura de la construcción y D la dimensión mínimade la base, ambas en m, o

•

El periodo fundamental de la estructura es mayor que un segundo y menor o igual que cinco segundos. Algunas recomendaciones para el caso de las estructuras del Tipo 4,

relacionadas con efectos de inestabilidad aerodinámica, se señalan en el inciso 4.4.8.

4.4 I. 1

RECOMENDACIONES

A Viene de la Figura 4.1.1 Análisis dinámico (4.4) Velocidad regional paraperiodo de retorno fijo (4.2.2.1) Determinación de la velocidad media

SÍ

¿Periodo de retorno fijo?

NO Velocidad regional óptima (4.2.2.2)

Factor de topografía local, F T (4.2.4) Factor de exposición para la velocidad media, F' rz (4.4.2.1) Cálculo de V ' D (4.4.2)

VD = ( F F' V )/3.6 ' T rz R
Cálculo del factor de corrección de densidad G y obtención de la presión dinámica de baseq z ² qz = 0.047 G VD (4.2.5) Determinación del FAD (4.4.4) Estructuras prismáticas (4.4.4.1) Estructuras cilíndricas (4.4.4.2) Torres de celosía autosoportadas (4.4.5.1)

Determinación de fuerza dinámica equivalente considerando efectos de amplificación dinámica

Fuerza dinámica equivalente

Fe =pz Aexp F AD
Inestabilidad aeroelástica (4.4.7 y Apéndice B) Condiciones de servicio (ApéndiceB) ALTO Vórtices (4.4.6)

Figura 4.4.1 Diagrama de flujo para el análisis dinámico.

4.4 I. 2

4.4 ANÁLISIS DINÁMICO
' 4.4.2. DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD MEDIA, V D

' En este inciso se define la velocidad media, VD , en m/s, la cual corresponde a un

tiempo de promediación de diez minutos y se aplicará para determinar el factor de respuesta dinámica y en los problemas de apariciónde vórtices e inestabilidad aerodinámica. Esta velocidad media se determinará con la expresión:
' VD = ' FT Frz VR 3.6

(4.4.1)

en donde: VR es la velocidad regional de ráfaga establecida en el inciso 4.2.2, en km/h, FT
' Frz

el factor de topografía definido en el inciso 4.2.4 y el factor de exposición para la velocidad media; se determina según el inciso 4.4.2.1.

' Los factores FT yFrz

se evaluarán de acuerdo con las características

topográficas y de rugosidad del sitio en donde se desplantará la construcción. 4.4.2.1
' Factor de exposición para la velocidad media, Frz

' El factor de exposición, Frz , considera el efecto combinado de las características

de rugosidad local y de la variación de la velocidad con la altura; se define como:
' Frz = 0.702 b

Si
α'z ≤ 10

(4.4.2.a)

⎛ z ⎞ F = 0.702 b ⎜ ⎟ ⎝ 10 ⎠
' rz

Si 10 < z ≤ 200

(4.4.2.b)

en donde: z es la altura medida a partir del nivel medio del terreno, en la cual se desea calcular la velocidad media del viento, en m,

4.4 I. 3

RECOMENDACIONES

b
α’

un coeficiente, adimensional, que se obtiene de la Tabla 4.4.1, y el exponente, adimensional, de la variación de la...