Acción Del Viento En Las Construcciones

ACCIÓN DEL VIENTO SOBRE LAS CONSTRUCCIONES
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Luis F. Zapata Baglietto Víctor P. Rojas Yupanqui

RESUMEN Aunque el viento tiene un papel importante en el diseño de las construcciones, los aspectos del viento en general, no son muy familiares a los ingenieros. Ello se debe a que el tema es multidisciplinario y no se trata con la importancia que se le debiera dar en la currícula de losestudios. Como resultado, el efecto del viento ha quedado, muchas veces, divorciado del análisis y diseño de las edificaciones; sólo es motivo de preocupación en aquellos casos en que este efecto es de primordial importancia, como ocurre en el caso de torres o construcciones en zonas de grandes vientos. Se piensa a veces, que los grandes vientos son actos de Dios, que no tienen descripción científicani remedio. Cuando se diseña una edificación para resistir las fuerzas del viento, uno de los factores más importantes que tiene que tomarse en cuenta, ya que afecta el costo y la seguridad, es la carga de diseño que se le debe imponer a la construcción, para que ésta resista el viento. En las áreas urbanas en desarrollo, se emplean cada vez más sofisticados métodos de análisis y diseño, y seríaconveniente que el efecto del viento siga también esta tendencia. Por otro lado, se debe decidir si el edificio se diseñará para la “más alta velocidad” en el sitio, o para resistir el viento mayor esperado posible a ocurrir bajo probabilidades específicas. Este artículo tiene por objeto dar algunas definiciones que se usan comúnmente en el caso de las fuerzas del viento, explicar los efectos delviento sobre las edificaciones y comentar las especificaciones de las Normas ASCE 7-88 referentes a las cargas del viento sobre las estructuras. Al final se presenta un ejemplo de aplicación. DEFINICIONES Velocidad del viento El movimiento del aire cerca de la superficie de la tierra se describe en términos del vector velocidad. El escalar de la cantidad para describir la velocidad del viento sepuede definir ya sea con respecto al tiempo promedio, a las condiciones del terreno o a la altura sobre el terreno. La velocidad del viento puede ser especificada como la velocidad pico, la velocidad media, la mayor velocidad de una “milla de viento”, o la mayor velocidad de una milla de viento en un año. Nos referiremos a esta última, que es la que emplea el U.S. National Weather Service. La mayorvelocidad de una milla de viento se define como la velocidad promedio de una milla de viento pasando una estación de medición, así, una velocidad de una milla de viento de 60 mph significa que una “milla” de viento pasa la estación en 60 segundos. Las Normas sobre vientos usan las distintas definiciones de velocidad mencionadas en los párrafos anteriores, por lo que es importante advertir elcuidado que se debe tener al definir la velocidad del viento en el uso de una Norma. Nosotros seguiremos, en este artículo, como Norma, el American National Standard ASCE 7-88, Cap. 6 (1) que emplea la mayor velocidad de una milla de viento en un año y que se lleva estadísticamente a condiciones de probabilidad de ocurrencia de vientos extremos. En nuestro país la velocidad se indica en kilómetros porhora, aunque el procedimiento y definiciones siguen los patrones indicados anteriormente. Se debe notar que las mediciones se realizan en terreno plano, libre de obstáculos y a una altura estándar de 10 m y no involucran casos de huracanes.
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Profesor Emérito, Universidad Nacional de Ingeniería, Lima-Perú, Ingeniero Civil, M. Sc. Investigador, CISMID-FIC, UNI, Ingeniero Civil.

Variaciónde la velocidad del viento con la altura El terreno y las construcciones del hombre retardan el movimiento del aire cercano a la superficie. Este retardo afecta la velocidad del viento, pero, a cierta altura, el movimiento del aire es independiente de los obstáculos del terreno. La velocidad del viento a una altura en que ya no se altera por los obstáculos se denomina “Velocidad del viento...