Velocidad De Diseño

Determinación de la velocidad de diseño

Los efectos estáticos del viento sobre una estructura o componente de la misma se determina con base en la velocidad de diseño.

Dicha velocidad de diseño se obtendrá con la siguiente ecuación:

Determinación de la velocidad regional VR

La velocidad regional es la velocidad máxima del viento que se presenta a una altura de 10 m sobre el lugar de desplante de la estructura. Dichos valores incluyen el efecto de ráfaga que corresponde a tomar el valor máximo de velocidad media durante un intervalo de 3 segundos.

Para estructuras temporales que permanezcan por más de una estación del año se seleccionara la velocidad con periodo de retorno de 10 años.

Factor de variación con la altura F?

Este factor establece la variación de la velocidad del viento con la altura z. se obtiene con las expresiones siguientes:

Factor corregido por topografía y rugosidad F(TR)

Este factor toma en cuenta el efecto topográfico local del sitio en donde se desplante la estructura y a su vez la variación de la rugosidad de los alrededores del sitio. En este último caso si en una dirección de análisis de los efectos del viento existen diferentes rugosidades con longitud menor de 500m se deberá considerar lo que produzca los efectos más desfavorables.

Determinación de la presión de diseño PZ.

La presión que ejerce el flujo del viento sobre una construcción determinada PZ en Pa(kg/m2). Se obtiene tomando en cuenta su forma y esta dad de manera general por la siguiente expresión:

Cálculo de la velocidad de diseño

La velocidad de diseño (viento) hasta 10 m de altura, será la velocidad máxima adecuada a la zona de ubicación de la edificación, pero no deberá ser menor a 75 Km/h.

Dicho valor deberá ser corregido aplicando el factor de corrección , indicado en la Tabla 2, que toma en cuenta la altura del edificio y las características topográficas y/o de edificación del entorno mediante la siguiente fórmula:

Siendo:

Vh: la vlocidad corregida del viento en Km/h,

V: la velocidad instantánea máxima del viento en Km/ h, registrada a 10 m de altura sobre el terreno

σ : el coeficiente de corrección de la Tabla 2.

Tabla 2

COEFICIENTE DE CORRECCION

ALTURA(m) SIN OBSTRUCCIÓN

(Categoría A) OBSTRUCCIÓN BAJA

(Categoría B) ZONA EDIFICADA

(Categoría C)

5 0,91 0,86 0,80

10 1,00 0,90 0,80

20 1,06 0,97 0,88

40 1,14 1,03 0,96

80 1,21 1,14 1,06

150 1,28 1,22 1,15

Categoría A: Edificios frente al mar, zonas rurales o espacios abiertos sin obstáculos topográficos

Categoría B: Edificios en zonas suburbanas con edificación de baja altura, promedio, hasta 10 m.

Categoría C: Zonas urbanas con edificios de altura.

d. Cálculo de la presión del viento:

e. La carga exterior (presión o succión) ejercida por el viento, se supondrá estática y perpendicular a la superficie sobre la cual actúa.

f. Se obtiene mediante la fórmula

Siendo:

Ph, la presión o succión del viento a una altura h en Kg/m2.

C, el factor de forma a dimensional indicado en la Tabla 3.

Vh, la velocidad de diseño a una altura h definida en el punto anterior

Tabla 3

FACTORES DE FORMA (C)

CONSTRUCCION Barlovento Sotavento

Superficies verticales de edificios +0,8 -0,6

Anuncios, muros aislados, elementos con una dimensión corta en el sentido del viento +1,5

Tanques de agua, chimeneas y otros de sección circular o elíptica +0,7

Tanques de agua, chimeneas y otros de sección cuadrada o rectangular +2,0

Arcos y cubiertas cilíndricas con un ángulo de inclinación que no exceda los 45° +0,8 -0,5

Superficies inclinadas a 15° o menos +0,3-0,7 -0,6

Superficies inclinadas entre 15° y 60° +0,7-0,3

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