Generar cargas de viento en muros y cubiertas según ASCE/SEI 7-16

Artículo técnico

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RFEM y RSTAB permiten considerar fácilmente los efectos de las cargas de viento en un edificio tridimensional según ASCE-SEI 7-16 [1]. Este artículo explica la compleja teoría de la introducción de cargas de viento en el software. Puede encontrar la carga de viento en "Herramientas" → "Generar cargas" → "Desde cargas de viento"

Figura 01 - Cuadro de diálogo "Generar cargas de viento para muros verticales y cubierta según ASCE/SEI 7-16"

Parámetros generales

Para ingresar las cargas de viento en paredes y techos, se requieren los siguientes datos generales de ASCE/SEI 7‑16:

  • Velocidad básica del viento V (Sección 26.5, Figuras 26.5-1 y 26.5-2)
  • Coeficiente de dirección de entrada K d (cláusula 26.6)
  • Categorías de exposición B, C o D (cláusula 26.7)
  • Coeficiente de topografía K zt (Sección 26.8)
  • Factor para considerar el nivel del mar K e (Sección 26.9)
  • Factor de respuesta de ráfaga G (cláusula 26.11)
  • Clasificación del medio ambiente (Sección 26.12)
  • Altura media del techo h (cláusula 26.2)

Estos parámetros generales para la determinación de la presión de velocidad se requieren en la parte superior del cuadro de diálogo (ver Figura 01).

Geometría y dirección del flujo

El siguiente paso es consultar la geometría básica y de la cubierta (ver Figura 01 centro). En este caso, debe tenerse en cuenta que los nodos A e I, B y J, C y K, así como D y L del techo plano deben estar uno debajo del otro. Para el techo a dos aguas, lo mismo se aplica a los nodos A e I, C y J, D y K, y F y L. Además, la dirección de entrada se define en los lados respectivos del edificio. Debido a los diferentes casos (ver ASCE/SEI 7‑16, Figura 27.3-8) que deben analizarse, siempre es necesario definir dos lados del edificio.

Casos de carga

Para crear las cargas generadas, deben almacenarse en los casos de carga. Para esto, es necesario asignar los casos de carga a la situación de carga respectiva (ver Figura 01 abajo a la izquierda y Figura 02). La clasificación se estructura de la siguiente manera:

  • Carga de viento mínima en la dirección respectiva según ASCE/SEI 7‑16, 27.1.5
  • Caso 1: Carga máxima de viento de diseño por separado para cada dirección según ASCE/SEI 7‑16, Figura 27.3-8
  • Caso 3: Carga de viento como en el caso 1, pero que actúa simultáneamente con un componente de carga del 75% según ASCE/SEI 7‑16, Figura 27.3-8

El coeficiente de presión interna (GC pi ) debe considerarse positivo y negativo de acuerdo con ASCE/SEI 7‑16, Tabla 26.13-1, nota 3, para considerar la posición de carga más desfavorable. Los diferentes signos están marcados con el índice + c pi y -c pi en los casos de carga (ver Figura 02, resaltada en amarillo y rojo). Dado que la presión del viento para la dirección de entrada perpendicular a la cresta cambia rápidamente entre valores positivos y negativos, en ASCE/SEI 7‑16 se muestran dos valores para el coeficiente de presión externa, Figura 27.3-1. Ambos deben analizarse según la nota 3. Esto se indica en el cuadro de diálogo mediante los índices w 1 yw 2 (consulte la Figura 02, marcada en púrpura y verde). Básicamente, todas las constelaciones tienen que ser analizadas para encontrar el estado más desfavorable. Si el ingeniero puede excluir los casos de carga que no rigen, los casos de carga se pueden desactivar seleccionando la casilla de verificación.

Figura 02 - Asignar los coeficientes de presión a los casos de carga individuales

Distribución de carga

En la parte inferior del cuadro de diálogo (ver Figura 01), puede definir la configuración con respecto a la distribución de la carga. Se puede encontrar una explicación detallada de esto en el Capítulo 11.8 del manual de RFEM [2] .

Bibliografía

[1] ASCE/SEI 7‑16, Cargas mínimas de diseño y criterios asociados para edificios y otras estructuras
[2]  Manual de RFEM 5 . Tiefenbach: Dlubal Software, febrero de 2016. Descargar

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