sistemas
Páginas: 6 (1302 palabras)
Publicado: 10 de diciembre de 2013
Teoría de rafajas de viento
La ubicación de una edificación frente al embate de fuertes vientos así como la presencia de otras edificaciones de menor tamaño
pueden contribuir a acelerar la velocidad del viento y
suscitar turbulencias que afectan tanto la sección frontal (muros a barlovento)
como la sección posterior de la edificación (muros a sotavento), con un
consiguiente aumentoconsiderable de la presión eólica básica. Otros factores,
como aberturas en la parte inferior de los edificios, conllevan un inusual incremento
de la velocidad del viento (Diapositiva No. 15) y de las turbulencias en la parte
posterior del edificio.
Lo propio sucede con las edificaciones de techos a dos aguas en donde el viento
origina turbulencias en los techos de sotavento y en lasparedes posteriores y
laterales .
La presión que ejerce el viento sobre el sistema estructural es una función de la
parte dinámica de la ecuación de Bernoulli, conocida como
presión básica, que se ve modificada por una serie de factores, entre otros:
la rugosidad del terreno
la altura de la edificación
la topografía del entorno
la importancia de la estructura
ladireccionalidad del viento
la velocidad del viento
la turbulencia
las aberturas en fachadas
Varios códigos internacionales (Diapositiva No. 18) presentan diferentes maneras
de medir las presiones básica y de diseño (Diapositiva No. 19) así como los
distintos tipos de edificaciones y estructuras estudiadas (Diapositiva No. 20).
En vista de que la tendencia general en la regiónse orienta a la aplicación de la
norma ASCE-7 y de la filosofía del Código Internacional de la Construcción
(International Building Code, IBC), presentamos, a título de ejemplo, las fórmulas,
tablas y nomenclaturas de ambas normas (Diapositiva No. 21)
Los factores o coeficientes que afectan la presión básica se presentan en la
siguiente tabla (Diapositiva No. 22) y (Diapositiva No.23):
DEFINICIÓN FACTOR SIGNIFICADO
Direccionalidad del
Viento Kd
Toma en cuenta la probabilidad de que el viento
venga de la misma dirección que produce la
máxima presión.
Importancia I Convierte un período de rendimiento de 50 años en
uno de 100 años, recomendado para hospitales
Exposición Kz Representa la velocidad del viento a una altura ‘z’
sobre el terreno.Topografía Kzt
Toma en cuenta el hecho de que la estructura que
puede estar situada en una colina o meseta aisladas
sujetas a velocidades del viento superiores a los de
la planicie.
Ráfaga 3-segs G Representa la interacción estructura-turbulencia, así
como la amplificación dinámica del viento
Coeficiente de
presión externa Cp
Estima la presión de viento en el exterior de la
edificaciónCoeficiente de
presión interna Cpi
Refleja la presión interna dependiente de la
cantidad y dimensión de las aberturas en las
fachadas.
Presión de diseño p Representa la presión de diseño que no puede ser
superior a la presión básica modificada
Fuerza de diseño F
Fuerza neta en estructuras especiales y
edificaciones abiertas
10
RUGOSIDAD DEL TERRENO
La rugosidaddel terreno incide sobre la velocidad del viento y la turbulencia.
Mientras más irregular sea la superficie, menor será la velocidad pero mayor la
turbulencia.
El tamaño y la densidad de los objetos que se encuentran en la superficie, tales
como edificios y árboles, inciden sobre la rugosidad del terreno. La longitud de la
rugosidad del terreno indica la magnitud de la influencia deésta sobre la velocidad
del viento y la turbulencia longitudinal: cuanto más escarpado sea el terreno mayor
será la rugosidad y, por consiguiente, mayor será el efecto de fricción que retarde
la velocidad del viento (Diapositiva No. 24).
ALTURA DE LA EDIFICACIÓN
La viscosidad que se produce entre un fluido en movimiento y una superficie sólida
hace que se generen esfuerzos...
La ubicación de una edificación frente al embate de fuertes vientos así como la presencia de otras edificaciones de menor tamaño
pueden contribuir a acelerar la velocidad del viento y
suscitar turbulencias que afectan tanto la sección frontal (muros a barlovento)
como la sección posterior de la edificación (muros a sotavento), con un
consiguiente aumentoconsiderable de la presión eólica básica. Otros factores,
como aberturas en la parte inferior de los edificios, conllevan un inusual incremento
de la velocidad del viento (Diapositiva No. 15) y de las turbulencias en la parte
posterior del edificio.
Lo propio sucede con las edificaciones de techos a dos aguas en donde el viento
origina turbulencias en los techos de sotavento y en lasparedes posteriores y
laterales .
La presión que ejerce el viento sobre el sistema estructural es una función de la
parte dinámica de la ecuación de Bernoulli, conocida como
presión básica, que se ve modificada por una serie de factores, entre otros:
la rugosidad del terreno
la altura de la edificación
la topografía del entorno
la importancia de la estructura
ladireccionalidad del viento
la velocidad del viento
la turbulencia
las aberturas en fachadas
Varios códigos internacionales (Diapositiva No. 18) presentan diferentes maneras
de medir las presiones básica y de diseño (Diapositiva No. 19) así como los
distintos tipos de edificaciones y estructuras estudiadas (Diapositiva No. 20).
En vista de que la tendencia general en la regiónse orienta a la aplicación de la
norma ASCE-7 y de la filosofía del Código Internacional de la Construcción
(International Building Code, IBC), presentamos, a título de ejemplo, las fórmulas,
tablas y nomenclaturas de ambas normas (Diapositiva No. 21)
Los factores o coeficientes que afectan la presión básica se presentan en la
siguiente tabla (Diapositiva No. 22) y (Diapositiva No.23):
DEFINICIÓN FACTOR SIGNIFICADO
Direccionalidad del
Viento Kd
Toma en cuenta la probabilidad de que el viento
venga de la misma dirección que produce la
máxima presión.
Importancia I Convierte un período de rendimiento de 50 años en
uno de 100 años, recomendado para hospitales
Exposición Kz Representa la velocidad del viento a una altura ‘z’
sobre el terreno.Topografía Kzt
Toma en cuenta el hecho de que la estructura que
puede estar situada en una colina o meseta aisladas
sujetas a velocidades del viento superiores a los de
la planicie.
Ráfaga 3-segs G Representa la interacción estructura-turbulencia, así
como la amplificación dinámica del viento
Coeficiente de
presión externa Cp
Estima la presión de viento en el exterior de la
edificaciónCoeficiente de
presión interna Cpi
Refleja la presión interna dependiente de la
cantidad y dimensión de las aberturas en las
fachadas.
Presión de diseño p Representa la presión de diseño que no puede ser
superior a la presión básica modificada
Fuerza de diseño F
Fuerza neta en estructuras especiales y
edificaciones abiertas
10
RUGOSIDAD DEL TERRENO
La rugosidaddel terreno incide sobre la velocidad del viento y la turbulencia.
Mientras más irregular sea la superficie, menor será la velocidad pero mayor la
turbulencia.
El tamaño y la densidad de los objetos que se encuentran en la superficie, tales
como edificios y árboles, inciden sobre la rugosidad del terreno. La longitud de la
rugosidad del terreno indica la magnitud de la influencia deésta sobre la velocidad
del viento y la turbulencia longitudinal: cuanto más escarpado sea el terreno mayor
será la rugosidad y, por consiguiente, mayor será el efecto de fricción que retarde
la velocidad del viento (Diapositiva No. 24).
ALTURA DE LA EDIFICACIÓN
La viscosidad que se produce entre un fluido en movimiento y una superficie sólida
hace que se generen esfuerzos...
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