Carga lateral ( ambiental ):
viento
Viento: definición • Kitepedia [ http://www.kitepedia.com/kitesurf/Viento ] El viento es un movimiento de aire u otros gases que componen la atmósfera, provocado por las diferencias de presión atmosférica. Estos desplazamientos de aire se producen desde las zonas de alta presión hacia las zonas de baja presión. En general los grandes movimientos atmosféricos son ho rizontales, pero también existen corrientes ascendentes y descendentes hasta llegar al plano vertical. Usualmente se denomina viento a la corriente o componente horizontal de la corriente atmosférica. El viento se compone de una intensidad, fuerza o mejor llamado velocidad y una dirección.
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Viento: definición • Definición ABC [ http://www.definicionabc.com ] El viento es un fenómeno meteorológico producido por causas naturales, al igual que la lluvia o la nieve y es el responsable del movimiento del aire en la troposfera… Básicamente, el origen de los vientos está dado por los movimientos de traslación y rotación de la tierra, en tanto y a su vez, son los que también provocan importantes diferencias en cuanto a radiación solar, especialmente aquella de onda larga que es absorbida indirectamente por la atmósfera gracias a la propiedad diatérmica que ostenta el aire y que hace que la radiación solar solo caliente indirectamente la atmósfera ya que los rayos del sol pueden atravesarla pero sin llegar a calentarla. Pero los rayos de calor (infrarrojos) reflejados por las superficies terrestre y acuática son los que sí lograrán calentar el aire dando origen al movimiento del aire, o sea del viento.
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Carga lateral ( ambiental ): viento • Estructuras temporales ( ACI 2.2.3.2 ) Para áreas de formaletas expuestas a los elementos, la carga de viento mínima es:
73 kg/m²
( 0,72 kPa )
No obstante, los apoyos ( puntales ) de las paredes deben diseñarse para una fuerza no menor que 150 kg/m ( 1,5 kN/m ) aplicados en el borde superior de la pared del encofrado
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Carga lateral ( ambiental ): viento • Estructuras permanentes Se aplicarán disposiciones contenidas en: – Reglamento de construcciones ( CFIA – INVU ) Costa Rica ( Citas: RdC ) [ acatamiento obligatorio ] Aprobado por el CFIA en 1980 y por el INVU en 1983. Reformas menores 1987 y 1988 [ ver Ref. # 32 ] – Manual de diseño de obras civiles: diseño por viento Comisión Federal de Electricidad ( CFE ) e Instituto de Investigaciones Eléctricas ( IIE ) México, 2008 ( Citas: DpV ) [ Ref. # 33 ]
Carga lateral ( ambiental ): viento • Estructuras permanentes Continuación: – Código modelo de construcción para cargas de viento. Asociación de Estados del Caribe (Association of Caribbean States), 2003. ( Citas: Cm_AEC ) – Capítulo 6 del ASCE 7-05: Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures ( Citas: ASCE 7 )
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Carga lateral ( ambiental ): viento • Clasificación de edificios ( RdC XXII.1 ) – Grupo A Gdes. pérdidas humanas, económicas o uso indispensable después de catástrofe
Importancia
– Grupo B Normales: edificios, bodegas, etc.
– Grupo C Const. aisladas o no permanentes
Carga lateral ( ambiental ): viento • Requisitos generales ( DpV 4.2.a ) – Dirección de análisis: dos horizontales perpendiculares e independientes. – Seguridad contra volcamiento y deslizamiento • F.S. ( Grupo A )
= 2,0
• F.S. ( Grupos B y C ) = 1,5
– Estructuras temporales ( permanencia igual o menor a seis meses ): velocidad de diseño correspondiente con período de retorno de 10 años. – Métodos de análisis: • Estático:
estructuras poco sensibles a ráfagas
• Dinámico: H/D alto, períodos largos, prismáticos
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• Carga lateral: viento Según DpV
Carga lateral ( ambiental ): viento •
Velocidad de diseño: Costa Rica no cuenta con mapas oficiales de isotacas. Se debe recurrir a los registros con que cuenten Instituciones públicas como: –
Instituto Meteorológico
–
Instituto Costarricense de Electricidad
Los registros con los que se cuenta son velocidades de viento medidas, generalmente, a 10 m de altura.
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Carga lateral ( ambiental ): viento • Presión básica del viento ( RdC XXII.8.1 ) q = 0,005 V² Para establecer presiones de viento a alturas distintas a la de medición de V: qz = qh * ( z / h ) 2*a donde a es un coeficiente que depende de la rugosidad del terreno: – a= 0,16 para campo abierto, frente al mar o similares – a= 0,28 para ciudades y sitios de rugosidad comparable
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Carga lateral ( ambiental ): viento • Si no se dispone de información, usar:
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Carga lateral ( ambiental ): viento • Influencia topografía ( RdC XXII.10.3 )
Carga lateral ( ambiental ): viento • El artículo XXII.10.3 del RdC indica que se deben aumentar las presiones en 20% si se trata de: la cima de cerro o de un borde de barrancas o de gargantas de cerros ( venturi ) ← Ctop • Coeficiente de uso, Cuso Según el uso que se dará al edificio y a su importancia, usar: Grupo
Cuso
A
1,2
B
1,0
C
0,7
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Carga lateral ( ambiental ): viento • Presión básica del viento para diseño: q = presión básica del viento qdiseño = qd qd = q * Cuso * Ctop
Carga lateral ( ambiental ): viento • Fuerza debida al viento ( RdC XXII.13 ) Fv = qd • Cp • A donde: qd = presión de diseño A = área expuesta, m² Cp = factor de forma o coeficiente de presión, adim.
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Carga lateral ( ambiental ): viento • Limitaciones análisis estático ( DpV 4.8.1 ) – Solo para estructuras poco sensibles a acción turbulenta del viento: • H/D ≤ 5 ( H= altura y D= dim. mínima en la base ) • Período fundamental ≤ 1 seg.
– Para construcciones cerradas, techos aislados y cubiertas adyacentes puede no calcularse período fundamental, si: • H ≤ 15 m • Planta rectangular o formada por rectángulos • H/D ≤ 4 const. cerradas y H/D ≤ 1 para techos aislados • Pend. techo 2 aguas ≤ 20º y techos múltiples ≤ 60º ( Pend ≡ 36% )
( Pend ≡ 170% )
Carga lateral ( ambiental ): viento • Area expuesta ( RdC XXII.11 ) – Cuerpos limitados por superficies planas: A= área verdadera – Cuerpos de sección transversal circular o aproximadamente circular: A= área proyectada ( ┴ al viento ) – Banderas y anuncios con telas firmemente fijadas: A= área total – Banderas y anuncios de telas sueltas: A= ¼ área total – Elementos reticulares, compuestos de perfiles estructurales o de tubos: A= área proyectada de barras en plano vertical
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Carga lateral ( ambiental ): viento • Coeficiente de presión ( factor de forma )
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Carga lateral ( ambiental ): viento • Factor de forma ( RdC XXII.12 ) – Edificaciones cerradas de paredes planas: • • • •
Pared frente al viento……………Presión 0,8 Pared del fondo………………….Succión 0,4 Techo frente al viento……….…..1,2 sen A – 0,4 Techo de fondo…………………..Succión 0,4
– Edificaciones abiertas: • Pared frente al viento……………Presión 0,8 • Pared del fondo………………….Presión 0,6 Succión 0,4 • Paredes de los lados……………Presión y succión alternativas 0,4 • Techo frente al viento……….…..Presión 0,8 • Techos laterales y de fondo…....Succión y presión 0,4 • Techos de fondo…………………Presión 0,8
– Muros aislados H < 5 B………1,2 – Muros aislados de alturas mayores………………………..1,6
Carga lateral ( ambiental ): viento • Factor de forma ( DpV, coeficiente de presión ) para LETREROS Y MUROS AISLADOS
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Carga lateral ( ambiental ): viento • Cp ( DpV ) para LETREROS Y MUROS AISLADOS
Carga lateral ( ambiental ): viento • Factor de forma ( DpV, coeficiente de presión ) para LETREROS Y MUROS AISLADOS
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Carga lateral ( ambiental ): viento • Factor de forma ( DpV, coeficiente de presión ) para LETREROS Y MUROS AISLADOS
Carga lateral ( ambiental ): viento • Factor de forma ( DpV, coeficiente de presión ) para LETREROS Y MUROS AISLADOS
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Carga lateral ( ambiental ): viento • Factor de forma ( DpV, coeficiente de presión ) para TECHOS AISLADOS
Techos aislados
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Techos aislados
Carga lateral ( ambiental ): viento • Factor de forma ( DpV, coeficiente de presión ) para TECHOS AISLADOS
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Carga lateral ( ambiental ): viento • Factor de forma ( DpV, coeficiente de presión ) para TECHOS AISLADOS
Estructuras cerradas
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Estructuras cerradas
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