Viento en función de la altura de la estructura para muros verticales

Artículo técnico

Las cargas de viento se regulan según el Eurocódigo 1 - Acciones en estructuras. Parte 1-4: Acciones generales. Cargas de viento. Los parámetros determinados a nivel nacional de un país respectivo se pueden encontrar en los Anejos Nacionales.

El área de aplicación de DIN EN 1991-1-4:2010-12 se especifica para edificios y estructuras de ingeniería con una altura de hasta 200 m. Este límite se puede extender con DIN EN 1991-1-4/NA:2010-12, NCI hasta 1.1 (2) debido al perfil de viento que es válido en Alemania para estructuras de hasta 300 m.

En general, esta división de las zonas de viento de un país se realiza al usar un mapa de zonas de viento. Sin embargo, debido a la relativamente baja resolución de los mapas de zonas de viento, la asignación correcta de las áreas de transición de las zonas individuales es bastante difícil. De este modo, hay determinaciones detalladas de las zonas de viento según los límites administrativos que se pueden tener en cuenta de forma cómoda, por ejemplo al usar el servicio en línea de Dlubal Mapas de zonas de cargas de nieve, zonas de viento y regiones sísmicas.

Para determinar la presión de velocidad qb para la ubicación correspondiente de los edificios, se aplican las siguientes variantes alternativas según la norma DIN EN 1991-1-4/NA:2010-12, Anejo NA.B.

Presiones correspondientes a la velocidad de pico simplificadas para estructuras de hasta 25 m de altura

En este enfoque, la presión correspondiente a la velocidad de pico se puede aplicar como un valor constante a través de la altura del edificio por razones de simplificación. Las presiones relativas de velocidad se regulan en la tabla NA.B.3 de las zonas de viento desde la 1 hasta la 4 según el Anejo NA.A. Para estructuras con una altura de más de 25 m y estructuras en islas del Mar del Norte con una altura de más de 10 m, la presión correspondiente a la velocidad de pico se debe determinar con mayor precisión según las ecuaciones (NA.B.1) hasta (NA.B.8) o según NA.B.2.

Presión correspondiente a la velocidad de pico altamente dependiente en un caso normal

Para alturas de los edificios de más de 25 m sobre el suelo, la influencia de la rugosidad del terreno, que está determinada (entre otras cosas) por la vegetación y el desarrollo del edificio, se tiene que tener en consideración cuando se calcula la presión correspondiente a la velocidad de pico con las ecuaciones (NA.B.1) hasta (NA.B.8) o según NA.B.2.

En el caso normal según DIN EN 1991-1-4 NAB.3.3 se divide en tres perfiles diferentes:

  • zonas de interior
  • zonas costeras (banda de 5 km de ancho hacia el interior, así como en las islas del Mar Báltico)
  • islas del Mar del Norte

Método de cálculo preciso de la presión correspondiente a la velocidad de pico con la influencia de la rugosidad del terreno

Si la ubicación del edificio está influenciada topográficamente en gran medida o si está ubicado cerca de aguas interiores de gran tamaño, la presión correspondiente a la velocidad de pico se debe determinar según NA.B.2.

La presión correspondiente a la velocidad de pico en un terreno plano se divide mediante las categorías del terreno 1 hasta la 4. Si no se puede determinar la clasificación de una categoría del terreno con absoluta certeza, se debe seleccionar la categoría del terreno más suave y, por lo tanto, más desfavorable.

Carga de viento en muros verticales dependiendo de la altura del edificio

Como se ha explicado anteriormente, la presión simplificada de la velocidad (enfoque 1) para estructuras con una altura de hasta 25 m se puede aplicar como un valor constante en toda la altura del edificio.

Si se usa uno de los dos enfoques, la presión de velocidad se puede aplicar de manera gradual a través de la altura del edificio en la zona de viento D. Para edificios con dimensiones de b < h ≤ 2 ⋅ b, se asume una franja inferior con una altura b y una franja superior con una altura (h - b).

Para edificios con dimensiones de h > 2 ⋅ b, se asume una franja inferior con la altura b y una franja superior con una altura (h - b). El área intermedia se divide entre el número apropiado de franjas intermedias con una altura hfranja.

Figura 01 - Carga de viento gradual sobre diferentes alturas de edificios

En RFEM y RSTAB, se tiene totalmente en cuenta la clasificación de la presión de velocidad en la zona de viento D para los muros verticales cuando se generan cargas.

Palabras clave

dependiente de la altura carga de viento categoría de terreno

Referencia

[1]   Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-4: General actions - Wind actions; German version EN 1991-1-4:2005 + A1:2010 + AC:2010
[2]   National Annex - Nationally determined parameters - Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-4: General actions - Wind actions; EN 1991-1-4/NA:2010-12
[3]   Albert, A.: Schneider - Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen, 23. Auflage. Köln: Bundesanzeiger, 2018
[4]   Holschemacher, K.; Klug, Y.: Lastannahmen im Bauwesen, 2. Auflage. Berlin: Beuth, 2016

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