estructuras avanzadas: cargas por viento y temperatura

1. Carlos Alberto Chawes, Fredy Alexander Calderón & Bibiana
Jiménez Camacho
Ing. Nohora Beatríz Gómez Galindo
Administración y Ejecución de Construcciones
Estructuras Avanzadas
Bogotá D.C
Agosto de 2022
CARGAS POR EL VIENTO Y
TEMPERATURA

2. CONTENIDO
1. Resumen
2. Definición Carga de viento
3. Método 1: Simplificado
3.1. Condiciones
3.2. Procedimiento de diseño
4.. Método 2: Analítico
4.1. Condiciones
4.2. Procedimiento de diseño
5. Método 3: Túnel de viento
5.1. Condiciones
5.2. Procedimiento de diseño
6. Cargas Térmicas
6.1. Definición
7. Preguntas
8. Conclusiones
9. Bibliografía
CONTENIDO
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3. En esta presentación se aborda la definición,
características, componentes y métodos de
cálculo para el diseño de la edificación
respecto a las cargas de viento y térmicas.
Con el desarrollo de este trabajo se puede
determinar que el valor de las presiones que
ejerce el viento sobre un edificio y las fuerzas
resultantes dependen de la forma y de las
dimensiones de la construcción, de las
características y de la permeabilidad de su
superficie, así como de la dirección, de la
intensidad y del viento; además se determina
que la amplia variedad en tamaño y forma de
los mismos, tipo de exposición al viento,
topografía local, así como la naturaleza
fortuita del viento tiende a complicar el
problema. Las características de estos flujos
sólo se pueden establecer a través de
observaciones directas en tamaño natural o
recurriendo a pruebas en túneles de viento.
This presentation deals with the definition,
characteristics, components and calculation
methods for the design of the building with
respect to wind and thermal loads.
With the development of this work it can be
determined that the value of the pressure
exerted by the wind on a building and the
resulting forces depend on the shape and
dimensions of the construction, the
characteristics and the permeability of its
surface, as well as of the direction, the
intensity and the wind; it is also determined
that the wide variety in size and shape of the
same, type of exposure to wind, local
topography, as well as the fortuitous nature of
the wind tend to complicate the problem. The
characteristics of these flows can only be
established through direct life-size
observations or by resorting to wind tunnel
tests.
RESUMEN ABSTRACT

4. DEFINICIÓN
Cualquiera de las fuerzas ejercidas
por una masa de aire en movimiento,
que provoca una presión en ciertas
partes de la estructura, mientras que
se produce una succión en otras.
DEFINICIÓN
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CARGA DE VIENTO

5. CARGA DE VIENTO
La carga de viento (masa de aire en
movimiento) actúa sobre una
construcción cuando la misma se halla
interpuesta en su desplazamiento.
La cara de la construcción expuesta al
viento (a barlovento) recibirá una presión
de la masa de aire y las caras opuestas
(sotavento) succión
Barlovento
y
Sotavento
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6. MÉTODO 1: SIMPLIFICADO
PARA EL DISEÑO DEL EDIFICIO SE DEBEN
CUMPLIR LAS SIGUIENTES CONDICIONES:
Sistema Principal Resistente a
Cargas de Viento (SPRFV)
Componentes y Revestimientos
• Edificio De Diafragma Simple
• Edificio Cerrado ( Que No Exceda Los 18 M De
Altura)
• Edificio Sea Bajo ( Altura Media De Cubierta =<
18m Y Atura Media De La Cubierta No Excede
La Menor Dimensión Horizontal Del Edificio
• Edificio Regular
• El Edificio No Sea Flexible
• Cubierta Plana
• Cubierta A Dos Aguas =< 45°
• Cubierta A Cuatro Aguas =< 27°
MÉTODO
1
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7. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO
PROCEDIMIENTO
DE
DISEÑO
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8. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO
PROCEDIMIENTO
DE
DISEÑO
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2. FACTOR DE IMPORTANCIA
Tabla B.6.5-1 NSR-10

9. MÉTODO 2 : ANALÍTICO
PARA EL DISEÑO DEL EDIFICIO SE DEBEN
CUMPLIR LAS SIGUIENTES CONDICIONES:
• FORMA REGULAR
• REVESTIMIENTOS PERMEABLES
• NO GENERACIÓN DE VÓRTICES
MÉTODO
2
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10. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO
PROCEDIMIENTO
DE
DISEÑO
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1. FACTOR DE IMPORTANCIA
2. VELOCIDAD DEL VIENTO
3. COEFICIENTE DE PRESIÓN INTERNA Y
EXTERNA.
4. PRESIÓN POR VELOCIDAD Y CARGAS DE
VIENTO.

11. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO
PROCEDIMIENTO
DE
DISEÑO
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12. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO
PROCEDIMIENTO
DE
DISEÑO
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13. MÉTODO 3 TÚNEL DE VIENTO
PARA EL DISEÑO DEL EDIFICIO SE DEBEN
CUMPLIR LAS CONDICIONES DESCRITAS EN LA
NSR-10.
MÉTODO
3
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Un estudio en túnel de viento consiste en
someter a un modelo de ensayos debidamente
instrumentado a la corriente de viento que
genera el túnel. El objetivo de un ensayo en
túnel depende de la aplicación, pero el más
común es determinar las distribuciones de
presión y cargas que el viento genera sobre un
cuerpo cuando existe una velocidad relativa
entre ambos.

14. CARGAS
TÉRMICAS
CARGAS
TÉRMICAS
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15. DEFINICIÓN
Cuando se habla de carga térmica sobre un
edificio, se entiende que se habla de un
fenómeno que tiende a modificar la
temperatura interior del aire o su contenido en
humedad.
En este sentido se puede establecer una
primera clasificación de las cargas térmicas,
según su incidencia:
• Cargas térmicas sensibles: aquellas que van a
originar una variación en la temperatura del
aire.
• Cargas térmicas latentes: las que van a originar
una variación en la humedad absoluta del
ambiente (contenido de agua en el aire).
DEFINICIÓN
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16. Componentes de la carga térmica
COMPONENTES
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• Cargas térmicas procedentes del ambiente exterior
del edificio.
• Cargas térmicas generadas en el interior del edificio.
• Carga térmica para refrigeración.
• Carga por transmisión y radiación a través de paredes
y techos exteriores.
• Carga por transmisión a través de paredes, techos,
suelos y puertas interiores "Qst".
• Carga transmitida por infiltraciones de aire exterior
"Qsi".

17. Componentes de la carga térmica
COMPONENTES
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• Carga sensible por aportaciones internas "Qsai“
• Carga sensible por iluminación (Qsil)
• Carga sensible por ocupantes (Qsp)
Radiación, convención, conducción, respiración, evaporación
cutánea.
• Carga sensible por aparatos eléctricos (Qse):

18. PREGUNTAS
1. Mencione los tres métodos permitidos por la NSR-10 para calcular las fuerzas
de viento.
Respuesta:
● 1.Método simplificado
● 2. Método analítico
● 3. Túnel de viento
2. Marque Falso o Verdadero
Barlovento produce succión en las caras opuestas de la edificación (FALSO)
Sotavento produce presión en la cara expuesta de la edificación (FALSO)
3. ¿Cúal es la clasificación de las cargas térmicas según su incidencia?
Respuesta:
● Cargas térmicas sensibles
● Cargas térmicas latentes
PREGUNTAS
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19. CONCLUSIONES
● La acción de los vientos en la construcción de obras civiles ha despertado el interés en los últimos
tiempos, la carga del viento afecta a las edificaciones debido al movimiento que se genera en la órbita
de la tierra, las cargas son realmente fuerzas que ejerce la energía cinética de una masa de aire en
movimiento. Esto afecta directamente a la estructura, componentes y revestimiento de un edificio.
● Es importante tener en cuenta la Norma Técnica NSR-10, ya que incluye una reglamentación sujeta a
procedimientos de acuerdo a las características de la edificación e implantación según su localización.
Los edificios deben cumplir una serie de requisitos básicos que proporcionen seguridad.
● La carga de viento es de gran importancia en la edificación porque de esta dependen ciertos
factores como los materiales que se deben incluir en una construcción, la planeación, el confort
térmico, condiciones ambientales, topográficas, sociales, técnicas y tecnológicas.
CONCLUSIONES
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20. BIBLIOGRAFíA
• EL CONSTRUCTOR CIVIL. (01 de JULIO de 2013). EDIFICIOS - CARGAS DE VIENTO.
Obtenido de https://www.elconstructorcivil.com/2013/07/edificios-cargas-de-viento.html
• Grupo treolo. (01 de julio de 2016). Cálculo de Cargas Térmicas. Obtenido de
http://grupotreolo.com/blog/c%C3%A1lculo-de-cargas-t%C3%A9rmicas
• Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. (2010). Reglamento Colombiano de
construcción sismo resistente NSR-10 TITULO B - CARGAS. Obtenido de
http://www.uptc.edu.co/export/sites/default/facultades/f_ingenieria/pregrado/civil/documentos/NSR
-10_Titulo_B.pdf
• SLIDESHARE. (19 de MAYO de 2013). ejemplo viento. Obtenido de
https://es.slideshare.net/josefernandobecerragalvis/ejemplo-viento
• SLIDESHARE. (17 de JULIO de 2014). Efectos del viento en las estructuras. Obtenido de
https://es.slideshare.net/profejaramillo/efectos-del-viento-en-las-estructuras

21. BIBLIOGRAFíA
• SLIDESHARE. (05 de marzo de 2017). Sotavento y Barlovento. Obtenido de
https://es.slideshare.net/RFArenas/sotavento-y-barlovento
• SLIDESHARE. (31 de MAYO de 2019). ANÁLISIS DE VIENTO (MÉTODO SIMPLIFICADO). Obtenido de
https://es.slideshare.net/Diplomado2019/anlisis-de-viento-mtodo-simplificado
• Universidad politecnica de madrid. (2022). Ensayos en túnel de viento sobre edificaciones e
infraestructuras civiles. Obtenido de https://www.upm.es/recursosidi/offers-resources/servicios-cientifico-
tecnologico/servicios-servicios-cientifico-tecnologico/ensayos-en-tunel-de-viento-sobre-edificaciones-e-
infraestructuras-civiles/