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Prof. Neftalí Rodríguez Cuevas Dr. Jorge Sánchez Sesma Dr. Alberto López López Dr. Luis Esteva Maraboto Actualización de las NTC Diseño por Viento Agosto 2013
Prof. Neftalí Rodríguez Cuevas
Dr. Jorge Sánchez Sesma
Dr. Alberto López López
Dr. Luis Esteva Maraboto
Actualización de las NTC Diseño por Viento
Agosto 2013
ÍNDICE
Introducción
Motivación
Efectos estáticos y dinámicos por viento turbulento
Factor de carga por ráfagas
Comparación de la fuerza estática equivalente entre diferentes códigos internacionales
Conclusiones
VIBRACIONES DE ESTRUCTURAS POR VIENTO
Los efectos del viento sobre las estructuras pueden producir
vibraciones que pueden alcanzar magnitudes significativas.
INTRODUCCIÓN
Cuerpos sólidos de forma aerodinámica y con aristas
INTRODUCCIÓN
Estructuras con forma
aerodinámica (en inglés
streamlined)
Estructuras con
forma de cuerpos
con aristas (en inglés
bluff bodies)
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
FORMAS DE EXCITACIÓN DINÁMICA
Los mecanismos que producen oscilaciones se clasifican como:
Vibraciones inducidas por turbulencia (o vibraciones
inducidas por ráfagas)
Vibraciones inducidas por vórtices
INTRODUCCIÓN
FORMAS DE EXCITACIÓN DINÁMICA..
Vibraciones producidas por “golpeteo” de la estela de una
estructura sobre otra
Vibraciones por mecanismos de inestabilidad, también
llamadas vibraciones auto-excitadas, por ejemplo el
“galopeo”
INTRODUCCIÓN
Falla del puente
Tacoma-Seatle en
los E.U.A. el
7 Nov 1940
64 km/hr
INTRODUCCIÓN
ACTUALIZACIÓN DE LAS NTC – DISEÑO POR VIENTO
El Gobierno del Distrito Federal ha requerido a su Comité
Técnico, la actualización de las Normas Técnicas
Complementarias (NTC) del Reglamento de Construcciones,
con el fin de mitigar los daños estructurales cuando ocurren
vientos fuertes.
MOTIVACIÓN
Presión del viento sobre estructuras
2exp
2
1ˆ
refdynp VCCCP
(ISO 4354, 2009)
CRITERIOS DE DISEÑO POR VIENTO
2RTRp VF(F C0.47P )ˆ
(NTC-DV, 2013)
(en Pa)
EFECTOS ESTÁTICOS Y DINÁMICOS POR VIENTO TURBULENTO
Variación de la velocidad con la altura
y presiones sobre estructuras
EFECTOS ESTÁTICOS Y DINÁMICOS POR VIENTO TURBULENTO
Respuesta fluctuante
Respuesta
fluctuante
EFECTOS ESTÁTICOS Y DINÁMICOS POR VIENTO TURBULENTO
)( )(ˆ zPGzP
EMPUJES DINÁMICOS PARALELOS A LA DIRECCIÓN DEL VIENTO
donde:
)(ˆ zP = es la fuerza estática equivalente pico o máxima a una
altura z,
)(zP = es la fuerza media, y
G = es el factor de carga por ráfagas, el cual toma en cuenta la
dinámica de las ráfagas y de la estructura
EFECTOS ESTÁTICOS Y DINÁMICOS POR VIENTO TURBULENTO
Transformación de la respuesta del dominio del tiempo al de la frecuencia
EFECTOS ESTÁTICOS Y DINÁMICOS POR VIENTO TURBULENTO
FACTOR DE CARGA POR RÁFAGAS
RBZ
IgG 21
(ver G en nuevas NTC_DV)
Velocidad (3 s) 40.23 m/s Velocidad (10 min) Velocidad (1 hora)
29.69 m/s 26.64 m/s
Altura del edificio (h)
120 – 200 m
Ancho del edificio (B)
30.48 m
Profundidad del edificio (L)
30.48
Amortiguamiento 0.01 Densidad del edificio
192.22 kg/m3
Tabla 1 Datos utilizados en el ejemplo
COMPARACIÓN DE LA FUERZA ESTÁTICA EQUIVALENTE CON DIVERSOS CÓDIGOS
Terreno plano sin obstrucciones (campo abierto)
COMPARACIÓN DE LA FUERZA ESTÁTICA EQUIVALENTE CON DIVERSOS CÓDIGOS
Terreno con pocas obstrucciones
COMPARACIÓN DE LA FUERZA ESTÁTICA EQUIVALENTE CON DIVERSOS CÓDIGOS
Zona suburbana, edificios bajos
COMPARACIÓN DE LA FUERZA ESTÁTICA EQUIVALENTE CON DIVERSOS CÓDIGOS
Centro de ciudades, gran densidad de edificios altos
COMPARACIÓN DE LA FUERZA ESTÁTICA EQUIVALENTE CON DIVERSOS CÓDIGOS
Las diferencias entre códigos provienen principalmente en la definición
tanto las características del campo de vientos y de sus fluctuaciones en el
tiempo, como las dinámicas de la interacción viento-estructura.
De la comparativa realizada de las FEEV para casos particulares de
edificios, se observa que la de menor valor son las obtenidas por las NTC
actuales y las de mayor las obtenidas por el código americano, excepto en
las de mayor rugosidad del terreno donde son muy similares. Las
obtenidas por los códigos canadiense y eurocódigo, así como las del
MDOC-DV, son muy aproximadas.
Por tanto, se considera que es razonable incorporar la formulación
planteada y verificada para las condiciones eólicas de la Ciudad de
México, en la actualización de las NTC-DV.
CONCLUSIONES
AGRADECIMIENTOS
Gobierno del Distrito Federal
Dr. Luis Esteva Maraboto
Coordinador del Comité
Técnico
