Analisis de Viento NSR 10

8/11/2019 Analisis de Viento NSR 10

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NSR-10

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Preparado por:Ing. Luis Garza VsquezIng. Agustn TerrerosIng. Julin VsquezIng. Luis Horacio Restrepo


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Caractersticas del edificio Teja Standing Seam

Edificio con una puerta para camiones de 4x5m y cuatro

ventanas de 2x2m en la fachada frontal. Ubicacin: Biblioteca Espaa, Medelln

Longitud de cerchas: 14m

Longitud de correas: 7.5m x 4 mdulos = 30m

Pendiente cubierta: 8 % (4.6)

Altura de enrase de la cercha (a la canal): 12m

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Geometra del edificio

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Cargas muertas y vivas Cargas muertas:

1. Teja Standing seam 0.05kN/m2

2. Instalaciones 0.05kN/m2

3. Peso propio cerchas 0.05kN/m2

4. Peso propio correas 0.05kN/m2

D = 0.20kN/m2

Cargas vivas:1. Cubierta pendiente menor a 27% (4.7) 0.5kN/m2

L = 0.5kN/m2

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Anlisis con NSR-10

PROCEDIMIENTOANALTICO

(Includos decretos decorrecciones)

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Requisitos para le uso del mtodo

analtico El edificio o estructura es de forma regular

El edificio o estructura no tiene caractersticas derespuesta que den lugar a cargas transversales de viento,generacin de vrtices, inestabilidad debida a golpeteo o

aleteo y que por su ubicacin, tampoco deben merecerconsideracin especial los efectos de canalizacin osacudimiento por la estela producida por lasobstrucciones a barlovento.

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Procedimiento de diseoa) Hallar Velocidad bsica del viento V y factor de direccin Kdb) Hallar factor de importancia I

c) Determinar para cada direccin las categoras y coeficientes de

exposicin Kzo Khd) Encontrar factor topogrfico Kzte) Hallar el factor de rfaga G o Gf, segn aplique

f) Clasificar el cerramiento

g) Determinar el coeficiente de presin interna Gcpih) Determinar el coeficiente de presin externo Cpo Gcpfi) Hallar la presin por velocidad qzo qh

j) Determinar la carga de viento de diseo p o F

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Determinacin de la velocidad del

viento V

Figura B.6.4-1 8

Estados LmiteEsfuerzos de trabajo


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Determinacin del factor de

direccionalidad Kd

9TablaB.6.5-4


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Factor de importancia I Grupo IV: (Edificaciones indispensables) Hospitales,Aeropuertos, refugios, hangares, torres de control, centralesde operacin y control de lneas vitales (Electricidad, agua,telfono)

Grupo III: (Edificaciones de servicio a la comunidad) Cuartelesde bomberos, polica, guarderas, escuelas, universidades,garajes de vehculos de emergencia

Grupo II: (Estructuras de ocupacin especial) Recintos quealberguen mas de 200 personas, almacenes y centros

comerciales de mas de 500 m, edificios gubernamentales Grupo I: (Estructuras de ocupacin normal) Todas la

estructuras cubiertas por el alcance de este reglamento , perocon no han sido incluidas en las anteriores categoras

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Factor de importancia I

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Tabla B.6.5-1

(162km/hr)


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Determinacin de coeficientes de

exposicin Kz Rugosidad del terreno:

Categora B: reas urbanas y suburbanas, zonas boscosas uotros terrenos con numerosas obstrucciones del tamao deuna vivienda.

Categora C: Terreno abierto con obstrucciones dispersas yalturas menores a 9.0 m.

Categora D: reas planas y no obstruidas y cuerpos deagua por fuera de regiones propensas a huracanes.

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Determinacin de coeficientes de

exposicin Kz Categoras de exposicin

Exposicin B: Esta se aplica cuando la rugosidad B prevalecepor una distancia de al menos 800 m o 20 veces la alturadel edificio, la que sea mayor

Exposicin C: Aplica cuando no aplican las categorias B y D

Exposicin D: Esta se aplica cuando la rugosidad Dprevalece por mas de 1500m o 20 veces la altura deledificio en al direccin de barlovento

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EXPOSICIONB


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EXPOSICIONB o C


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EXPOSICIONC


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EXPOSICIOND


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Determinacin de coeficientes deexposicin Kz

18TablaB.6.5-3


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Determinacin del factor

topogrfico Kzt

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Figura B.6.5-1

H: Altura de la colina o el escarpe, referida al terreno en barloventoLh: Distancia hacia barlovento medida desde la cresta hasta que la diferencia deelevacin del terreno es H/2


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Determinacin del factor

topogrfico KztLa colina o escarpe debe cumplir todas las siguientes condiciones La colina o escarpe esta aislada y sin obstrucciones en barlovento por otros

accidentes topogrficos de altura similar, separadas mas de 100 veces su altura 3Km, lo que sea menor+ o - H H

100H o 3Km La colina o escarpe sobresale por encima de cualquier accidente topogrfico del

terreno a barlovento por un factor de 2 mas dentro de un radio de 3 Km+ de 2x 3Km

x La estructura esta localizada en la mitad superior de la colina o cerca a la cresta del

escarpe H/Lh 0.2 H es mayor o igual a 4.5 m para la exposicin C y D y 18 metros para la exposicin B

Si no, Kzt = 1

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Clculos KztDatos:H1= 1873 mH2= 1776 mLh= 140mX= 135 mZ= 50 m > 97/2 = 48.5m (Arriba de la mitad superior, de lo

contrario, Kzt= 1)

.

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H= H1H2 = 97H/Lh= 97/140 = 0.69 > 0.5, tomarla 0.5

X/Lhse toma como x/2H = 135/2/97 = 0.7Z/Lhse toma como z/2H = 50/2/97 = 0.26

Tipo de topografa: Loma 2D


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Determinacin del factor topogrfico

Kzt (para exposicin C, no B)

23FiguraB.6.5-1


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Determinacin del factor topogrfico

Kzt para otras exposiciones

24FiguraB.6.5-1

2321

1 KKKKzt

hL

xK

1

2 hL

z

eK

3

Ecuaciones:

1

K Se obtiene de la grfica inferior


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Determinacin del factor topogrfico Kzt

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65.05.0*3.13.130.11

1

1

h

h

LHK

LH

KK

53.05.1

7.0

11 22

KL

x

Kh

7.02

H

x

L

x

h

26.02

Hz

Lz

h

5.05.069.0 h

LH

46.026.0*3

33

eKeK hL

z

34.146.0*53.0*65.011 22321

KKKKzt


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Factor de rfaga G o Gf Para estructuras rgidas el factor de rfaga es:

G=0.85

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Para estructuras flexibles o dinmicamentesensibles Gf es:


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Clasificacin del cerramiento Edificio abierto: Estos edificios cuentan con aberturas de almenos el 80% del rea de cada una de las paredes queconforman el cerramiento del edificio ; Ao0.8Ag

Edificio parcialmente cerrado: Son los edificios que cumplenlas siguientes condiciones. El rea total de aberturas en una pared excede por mas del 10%

a la suma de las reas de aberturas en el rea restante delrevestimiento del edificio

El rea total de aberturas en una pared que soporta cargas

positivas excede 0.37 m 1% del rea de esa pared (la que seamenor) y el porcentaje de aberturas en el rea restante delrevestimiento del edificio no excede el 20%

Edificio Cerrado: Son aquellos que no cumplen con lascondiciones de edificios abiertos y parcialmente cerrados

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Tipo de

cerramientoCondicionales Definiciones

Edificio Abierto Ao 0.8 AgAo= 4x(2x2) +4x5 = 36 m, aberturas de la cara

en estudio

Edificio

Parcialmente

cerrado

Ao> 1.1 Aoi,

36m > 0.0m

Aoi= Ao = 0, aberturas totales sin incluir lacara en estudio

Ao> 0.37m ,36m > 0.37m

O

Ao> 0.01 Ag,

36m >1.72m

y

Aoi/Agi0.20

0/1312=00.20

Ag= 12x14 + (0.08x7)14/2=172 m, rea totalde la cara en estudio

Edificio

cerrado

Si no es abierto o

parcialmente

cerrado

Agi = Ag = 172 + 2x12x30 + 30x14 = 1312m2,

rea total sin incluir la cara en estudio

Clasificacin del cerramiento


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Coeficiente de presin interna GCpi

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NotasLos signos positivos y negativos significan presiones y succionesLos valores GCpideben ser utilizados con qzy qhSe debern considerar los casos de carga con succin y presin

Figura B.6.5-2


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reas aferentes mayores de 65m: Los elementos de revestimiento y componentes quetengan un rea aferente de mas de 65m se pueden disear con las condiciones de SPFRV.

Para Teja de 0.5m de ancho y suponiendo una separacin de correas de 1.6m, el anchoefectivo de la teja es el mayor de 0.5 y 1.6/3 = 0.53m. Para la correa, el mayor es 1.6 7.5/3 = 2.5m.

Aef teja= 1.6x0.53 = 0.85 m2 < 65. El coeficiente de diseo sera -2.8 +0.3

Aef correa= 7.5x2.5 = 18.75 m2 < 65 .El coeficiente de diseo sera -1.1 +0.2

CARGA DE VIENTO PARA COMPONENTES YREVESTIMIENTOS (TEJAS Y CORREAS)

Coeficientes de presin externa GCpfpara componentes y revestimientos (Teja y correas)


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Definicin de figuras para calcular los Coeficientes de presin

Parteestructura

Tipo decerramiento

Tipo deestructura

Tipo de cubierta Multiple FiguraCoeficient

e

Cubierta

Cerradooparcialmentecerrado

Ha

18.0m P = q * GCp - qi * Gcpi

B.6.5.12.4.2

q = qz , para paredes barlovento.

q = qh , para paredes a sotavento, paredeslaterales y cubiertas

qi = qh , para paredes a barlovento,sotavento, paredes laterales y cubiertas.Podra ser qz en algunos casos (Ver Norma)

Edificiobajo

soconHa

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