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ACCIONES. PARTE 3. VIENTO
CONSTRUCCIONES METÁLICAS Y DE MADERAS I
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CUYO
FACULTAD DE INGENIERÍA
CICLO 2019
Equipo de Cátedra: Ings. Francisco Crisafulli. Daniel Bonilla. Eduardo Toter. Daniel Quiroga. Nicolás Schiafino
2
ACCIÓN DEL VIENTO
3
COLAPSOS POR VIENTO
4
COLAPSOS POR VIENTO
5
COLAPSOS POR VIENTO
6
Estructuras, de forma no aerodinámica inmersa en una
corriente de aire en movimiento “siente” distintos tipos
de efectos:
Efecto longitudinal (along wind). Es el que se da en
la estructura cuando la misma por acción de un flujo
de aire incidente experimenta una determinada
respuesta cuya dirección coincide con la dirección del
vector velocidad de la corriente aire.
En este caso las deformaciones que experimenta la
estructura se producen oscilando en esa misma
dirección, sacando a la estructura de su posición de
equilibrio inicial o reposo antes de iniciarse el proceso.
EFECTOS DEL VIENTO SOBRE LAS ESTRUCTURAS
7
Efecto transversal (across wind). Este efecto se da en
la estructura sometida a acciones de viento, cuando
experimenta una respuesta estructural perpendicular,
con respecto a la dirección principal de la velocidad del
viento incidente.
Cuando este fenómeno está presente, la estructura
presenta deformaciones alternadas con un valor
medio nulo, en la dirección oblicua detallada, hacia
ambos lados de su posición de equilibrio inicial.
Se genera en la zona posterior al obstáculo un área
de extremada turbulencia denominada vórtices de
Von Kármán (Von Kármán vortex street)
EFECTOS DEL VIENTO SOBRE LAS ESTRUCTURAS
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EFECTOS DEL VIENTO SOBRE LAS ESTRUCTURAS
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EFECTOS DEL VIENTO SOBRE LAS ESTRUCTURAS
Túnel de Viento Digital
Autodesk Flow Design
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EFECTOS DEL VIENTO SOBRE LAS ESTRUCTURAS
Túnel de Viento Digital
Autodesk Flow Design
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EFECTOS DEL VIENTO SOBRE LAS ESTRUCTURAS
Túnel de Viento Digital
Autodesk Flow Design
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EFECTOS DEL VIENTO SOBRE LAS ESTRUCTURAS
Túnel de Viento Digital
Autodesk Flow Design
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Figura 5 – Anemómetro
CtevV
mpa 2
2
1
4
2
2
3
125.081.9
225.1
m
skg
sm
mkg
gV
m
2
1
2
2
1vv
V
mp 2
2
1v
V
mp
2
22 81.90625.01000
125
2
1
m
Nvvp
2
2613.0m
Nvp
2
2000613.0m
kNvp
EFECTOS DEL VIENTO SOBRE LAS ESTRUCTURAS
Figura 6 – Efecto del viento en construcciones aledañas
14
15
ÍNDICE
16
ÍNDICE
17
ÍNDICE
18
CIRSOC 102: REQUISITOS GENERALES
R
19
CIRSOC 102: REQUISITOS GENERALES
R
1. Campo de Validez
2. Procedimientos admitidos
3. Presiones sobre caras opuestas
4. Carga de Diseño Mínima
1. Sistema Principal Resistente
a la Fuerza del Viento (SPRFV)
2. Componentes y Revesti-
mientos (C&R)
•República Argentina
•SPRFV y C&R
•Método 1:Procedimiento Simplificado Cap.4
•Método 2: Procedimiento Analítico Cap. 5
•Procedimiento de TDV. Cap.6
•Suma algebraica en caras opuestas
•0,50 kN/m² = 50 kg/m² Área = plano vertical
•0,50 kN/m² = 50 kg/m² Normal a superficie
CAPÍTULO 1: REQUISITOS GENERALES
1. Componentes y Revestimientos:
2. Edificio Abierto:
3. Edificio Parcialmente Cerrado
4. Edificio Cerrado:
5. Área Efectiva de Viento:
6. SPRFV
•Elementos no SPRFV
•Cada pared abierta más del 80%
•Ao (aberturas) ≥ 0,80 Ag (pared)
•Cada pared abierta más del 80%
•Ao (aberturas) ≥ 1,10 Aoi (suma área abert. envolv. sin/Ao)
•Ao(abert.) ≥ 0,40 m² ó Ao(abert.) ≥ 0,01Ag(pared) (el
menor)
•Aoi/Agi (suma áreas envolv. Sin/Ag) ≤ 0,20
•No cumple con Abierto o Parcialmente Cerrado
•Área para obtener G.Cp
•C&R A ef. = L . Ancho efectivo (≥ L/3)
•Sujeciones A ef. ≤ A. Trib. (1 sujetador)
•Conjunto elementos Estabilidad Estructural
•Recibe cargas de más de una superficia
CAPÍTULO 2: DEFINICIONES
22
R
C
CIRSOC 102: DEFINICIONES
23
R
CIRSOC 102: DEFINICIONES
S.P.R.F.V.Sistema Principal
C & RComponentes y
Revestimientos
24
R
C
CIRSOC 102: DEFINICIONES
CIRSOC 102: CLASIFICACIÓN s/ABERTURAS
Pared 1
Ao = 114 m²
Ag = 120 m²
80% Ag = 96 m²
Ao>0,8 Ag? Abierto
Pared 2
Ao = 120 m²
Ag = 360 m²
80% Ag = 210 m²
Ao>0,8 Ag? No ??
Pared 3
Ao = 40 m²
Ag = 120 m²
80% Ag = 96 m²
Ao>0,8 Ag? No ??
Pared 4
Ao = 0 m²
Ag = 360 m²
80% Ag = 210 m²
Ao>0,8 Ag? No ??
Pared 1
Ao = 114 m²
Ag = 120 m²
Aoi = 120 + 40 = 160 m² (1,10 Aoi=176 m²)
Agi = 360+120+360+1200= 2040 m²
• Ao =114 > 1,10 Aoi=176? No
• Ao > 0,4 m² ? Si
• Ao > 0,01 Ag=1,20 m²
• Aoi/Agi = 0,07 < 0,20 ? Si
Pared 2
Ao = 120 m²
Ag = 360 m²
Aoi = 114 + 40 = 154 m² (1,10 Aoi = 170 m²)
Agi = 120+120+360+1200 = 1800 m²
• Ao = 120 > 1,10 Aoi=170? No
• Ao > 0,4 m² ? Si
• Ao > 0,01 Ag=6,0 m²
• Aoi/Agi = 0,08 < 0,20 ? Si
Pared 3
Ao = 40m²
Ag = 120 m²
Aoi = 114 + 120 = 234 m² (1,10 Aoi=257 m²)
Agi = 120+360+360+1200 = 2040 m²
• Ao = 40 > 1,10 Aoi=257? No
• Ao > 0,4 m² ? Si
• Ao > 0,01 Ag=1,20 m²
• Aoi/Agi = 0,11 < 0,20 ? Si
Pared 4
Ao = 0m²
Ag = 360 m²
Aoi = 114 + 120 + 40 = 272 m² (1,10 Aoi = 299 m²)
Agi = 120+120+360+1200 = 1800 m²
• Ao = 0 > 1,10 Aoi=299? No
• Ao > 0,4 m² ? Si
• Ao > 0,01 Ag=6,0 m²
• Aoi/Agi = 0,15 < 0,20 ? Si
No es Abierto
No es Parcialemente Abierto
Ed
ific
io C
ER
RA
DO
Pared 1 Pared 4Pared 3Pared 2
26
R
C
CIRSOC 102: DEFINICIONES
27
R
C
CIRSOC 102: DEFINICIONES
28
R
C
CIRSOC 102: DEFINICIONES
29
R
C
R
CIRSOC 102: DEFINICIONES
30
MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
R
31
MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
R
32
MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
C
33
MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
Paso 1
34
MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
Paso 2
35
MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
Paso 3
• Exposición A: Centros de grandes ciudades
• Exposición B: Áreas urbanas y suburbanas
• Exposición C: Terrenos abiertos
• Exposición D: Áreas costeras
• Depende de la rugosidad del terreno circundante
• Exposición B: 500 m o 10 veces la altura (la mayor)
• Exposición A: 800 m o 10 veces la altura (la mayor)
36
Paso 3
MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
37
Paso 3
MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
38
Paso 3
MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
39
Paso 3
MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
40
Paso 4
MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
41
MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
Paso 5 Cargas para el Sistema Principal (SPRFV) Tabla 2
Importancia “I” = 1
Notas
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MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
Paso 6 Cargas para Componentes y Revestimientos (C & R) Tabla 3
Zonas
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MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
Paso 6 Cargas para Componentes y Revestimientos (C & R) Tabla 3
Zonas
SISTEMA PRINCIPAL
MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
COMPONENTES Y REVESTIMIENTOS
MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
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MÉTODO 1: PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
Resumen de tablas
Notas
MÉTODO ANALÍTICO
FACTORES DE MODIFICACIÓN DE PRESIÓN DINÁMICA
MÉTODO ANALÍTICO
ENVOLVENTE
MÉTODO ANALÍTICO
FACTOR DE DIRECCIONALIDAD
MÉTODO ANALÍTICO
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COMBINACIONES
• Acciones s/Código 101, 102, 103, 104
Factores de carga y resistencia (LRFD)
Estado Límite
ÚltimoCombinaciones s/ CIRSOC 301
y s/ CIRSOC 102
COMBINACIONES DE ACCIONES
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• Importante: Un Estado Límite Último puede ser más desfavorable cuando una o más acciones no estén presentes.
• Las acciones sísmicas se combinan según INPRES-CIRSOC 103. Parte I.
• C1. 1,4D (A.4.1)
• C2. 1,2D + 1,6L + 0,5(Lr ó S ó R) (A.4.2)
• C3. 1,2D + 1,6 (Lr ó S ó R) + (f1 L ó 0,8 W) (A.4.3)
• C4. 1,2D + 1,6W + (f1 L ó 0,5 S ó 0,5 R) (A.4.4)
• C5. 1,2D + 1,0 E + f1 (L+Lr) L + f2 S (A.4.5)
• C6. 0,9D + (1,6W ó 1,0 E) + f2 S (A.4.6)
53
ACCIONES SOBRE
LAS CONSTRUCCIONES
VIENTO
FIN