PROB11. Estime la velocidad mxima para un perodo de retorno de 50 y 100 aos, utilizando el anlisis por picosAo19961997199819992000200120022003200420052006200720082009201020112012V91322689912112091289181312Solucin:AoVMtodo de momentos:19969a=3.46199713u=9.771998221999620008Luego (R=tiempo de retorno)2001920029200312200411Ur(50)=23.2750200520Ur(100)=25.68100200692007122008820099201018201113201212Media11.76Standard4.44

PROB22. Con el fin de controlar la accion del viento sobre la azotea de un edificio de 90 m de altura, se proyecta colocar mallas de seguridad alrededor de ella. Las mallas son de bordes redondeados y estn tejidas formando rombos. Si la relacin de solidez de la malla es de 0.25, encuentre la fuerza de arrastre sobre la malla sabiendo que la velocidad del viento a 10m de altura es de 5 Km/h. Qu cada de presin produce la malla?Calculamos el valor de K:f=0.25K=0.11Con el valor de K obtenemos Cd a partir de grficos:Cd=0.2El viento a 90m de altura:V90=5(90/10)^0.4=12.04Km/h=3.34m/sEl arrastre para un rea unitaria ser: (densidad= 1.225Kg/m3)Fd=1.370N/m2La cada de presin se puede estimar en funcin a K:0.11=DP/qDP=0.761Pa

PROB33.Debido a la escasez energtica de la zona sur del pas, se planea construir una central elica de energa en la zona de Nazca. Para ello se plantea usar aerogeneradores de eje horizontal y se desea conocer el dimetro y altura adecuados para obtener al menos 500KW de potencia. Debido a limitaciones de equipos, slo se pueden instalar aerogeneradores hasta una altura mxima de 40m y aspas de dimetro mximo de 30m. Suponiendo que el factor de forma de las velocidades mximas es k=2, estime las dimensiones adecuadas y el nmero de aerogeneradores que sera necesario. Considere una eficiencia del 40%.En la zona de Nazca, la velocidad media anual a 10m de altura es de 8m/sPara k=2, calculamos el factor de energa. Usamos la tabla mostrada:Kc=1.3293(0.8862)^3Kc=1.910A mayor aspa, mayor rea y mayor potencia; luego, asumimos r=10m:Pv=823.550V^3Si incluimos la eficiencia:Pv=329.420V^3La velocidad debe ser estimada con la ecuacin de Hellman. Como es claro, a mayor altura, mayor velocidad y mayor potencia; por ello elegimos V40:V40=8(40/10)^0.1=9.19Km/h=2.55m/sFinalmente, la potencia ser:Pv=5479.368WPv=5.48KWEl # total de aerogeneradores ser:N=91.2514057213=92

PROB44. Se planea construir dos torres gemelas de seccin cuadrada de lado 50m y 60m de altura, con una alameda de 10m de ancho entre ellas. Si un viento de 5m/s golpea uno de las torres, generando un efecto de pantalla sobre el segundo, encuentre la fuerza de arrastre sobre la torre ubicada en sotavento. Desprecie los efectos de friccin.Se tiene 2 edificios:La relacin entre ancho de edificio y separacin es:Sx/a =0.2Interpolamos en la tabla de coeficientesCe=-0.197Luego, la fuerza sobre el edificio ser:Fd=-9049.6875N

PROB5hVhCextPhFhMv(Km/h)(Kgf/m2)(Kgf)Kgf-m1075.000.822.505625.0061875.002087.360.830.527630.90160248.893095.510.836.499121.28282759.7440101.750.841.4110352.11424436.5545104.420.843.615451.37264936.811194.26T-mEl momento estabilizador (peso del cuerpo)Mg=(0.85T/m2*25m*10m*16pisos)*5 m(se aade un piso para semejar el peso de la cimentacion)17000T-mCondicion de volteo:14.23>>>1.5OKVerificamos la esbeltezesbeltez=5.1>>>5OKCondicin de rigidez:2.5