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CARGA DE VIENTOCARGA DE VIENTO
Cualquiera de las fuerzas ejercidas pCualquiera de las fuerzas ejercidas por una masa de aire eor una masa de aire en movimiento, que provocan movimiento, que provoca
una presión en ciertas partes de launa presión en ciertas partes de la estructura, mientras que se produce una succión enestructura, mientras que se produce una succión en
otras.otras.
Las cargas de viento son lasLas cargas de viento son las fuerzas ejercidas por la energía cinemática defuerzas ejercidas por la energía cinemática de una masauna masa
de aire en movimiento suponiendo que provenga de cualquier dirección horizontalde aire en movimiento suponiendo que provenga de cualquier dirección horizontal
La estructura, los componentes y el revestimiento de un edificio deben diseñarse para resistirLa estructura, los componentes y el revestimiento de un edificio deben diseñarse para resistir el deslizamiento, el levantamiento o el vuelco inducidos por el viento.el deslizamiento, el levantamiento o el vuelco inducidos por el viento. El viento ejerceEl viento ejerce una presión positiva en sentido horizontal sobre lasuna presión positiva en sentido horizontal sobre las superficies verticales desuperficies verticales de barlovento de un edificio y en sentido normal a las superficies de losbarlovento de un edificio y en sentido normal a las superficies de los techos de barlovento quetechos de barlovento que tengan una inclinación mayor que 30°.tengan una inclinación mayor que 30°.
La presión de viento de diseño es un valor mínimo de diseío de la presión estática equivalente sobre las superficies exteriores de una estructura que resulta de una velocidad crítica del viento, igual a una presión de referencia del viento que se mide a una altura de 10 m (33’) modificada por varios coeficientes que toman en cuenta los efectos de las condiciones de exposición, la altura del edificio, las ráfagas del viento y la geometría y orientación de la estructura con respecto al flujo de aire incidente.
- Un factor de amplificación puede aumentar los valores de diseño del viento o de las fuerzas sísmicas en un edificio debido a su ocupación grande, su contenido potencialmente peligroso, o su naturaleza esencial ante un huracán o un sismo.
- La vibración se refiere a las rápidas oscilaciones de un cable fle xible o de una estructura de membrana causadas por los efectos aerodinámicos del viento.
GENERALIDADES
La distribución y el valor de las presiones que ejerce el viento sobre un edificio y las fuerzas resultantes dependen de la forma y de las dimensiones de la construcción, de las características y de la permeabilidad de su superficie, así como de la dirección, de la intensidad y del racheo del viento. La amplia variedad en tamaño y forma de los mismos, tipo de exposición al viento, topografía local así como la naturaleza fortuita del viento tiende a complicar el problema. Las características de estos flujos sólo se pueden establecer a través de observaciones directas en tamaño natural o recurriendo a pruebas en túneles de viento.
ACCIÓN DEL VIENTO
La acción de viento, en general una fuerza perpendicular a la superficie de cada punto expuesto, o presión estática, que puede expresarse como: Donde p: Intensidad de la presión estática equivalente; Cp: Coeficiente que depende de la forma de la estructura; Cr: Coeficiente que depende de la magnitud de la velocidades de las ráfagas del viento y de la flexibilidad vertical. q = Intensidad de la acción dinámica del viento, donde: ρ: Densidad del aire; v: velocidad del viento de diseño a la altura H sobre el suelo en la cual p se calcula, o una altura característica de la estructura.
(^) Los edificios se comprobarán ante la acción del viento en todas direcciones, independientemente de la existencia de construcciones contiguas medianeras, aunque generalmente bastará la consideración en dos sensiblemente ortogonales cualesquiera. Para cada dirección se debe considerar la acción en los dos sentidos. (^) La acción de viento genera además fuerzas tangenciales paralelas a la superficie. Se calculan como el producto de la presión exterior por el coeficiente de rozamiento, de valor igual a 0,01 si la superficie es muy lisa, por ejemplo de acero o aluminio, 0,02 si es rugosa como en el caso de hormigón, y 0,04 si es muy rugosa, como en el caso de existencia de ondas, nervadura o pliegues.
FLUJO TÍPICO DEL VIENTO ALREDEDOR DE EDIFICIOS
(^) Una situación de flujo típico se ilustra en la siguiente figura; donde los flujos son lentos o desacelerados a medida que se acercan al edificio, produciéndose una presión positiva en la cara que da al flujo (cara a barlovento). Cuando el edificio obstruye el paso del viento el flujo se vuelca alrededor de las esquinas y techo originándose una presión negativa o succión en los muros extremos y cierta porción de los techos (caras a sotavento y barlovento)
