manual de diseño a viento estructural

COMEION FEDERAL DE ELECTRICIDAD
ING. GUTLLEMO GUERRERO VILLALOBOS
DIRECTOR GENERAL
DR.DANIEL RESENDIZ NUREZ
SUBDIRECTOR TECNICO
ING. FERNANDO FAVELA LOZOYA
SUBDIRECTOR DE CONSTRUCCIQN
TNG. ENRIQUE VILLANUEVA LANDEROS
SUBDIRECTOR DE PRODUCCION
ING. ARTURO HERNANDEZALVAREZ
SUBDIRECTOR DE DISTRfBUCION
LIC. JORGE BASTARRACHEA SABIDO
SUBDIRECTOR DE FINANZAS
DR. EDUARDO ARRIOLA VALDES
SUBDIRECTOR DE P R O G M C I O N
LIC. MANUEL ARCE RTNCON
SUBDIRECTOR DE ADMINISTRACION
C.P. JAVIER PERJZZ SAAVEDRA
CONTRALOR GENERAL
LIC.ELENO GARCIA BENAVENTE
GERENTE DE DESARROLLO SOCIAL
LIC. GUILLERMOKELLY NOVOA
GERENTE DE ASUNTOS JURIDICOS
LIC.OSCAR IGNOROSA MUANGOS
JEFE DE LA UNIDAD DE COMUNICACION SOCIAL
COORDIHACION DEL MANUAL
ING. EDMUNDO MORENO 'GOMEZ
GEREHTE DE INGENIERIA EXPERIMENTAL Y CONTROL

El Manual de Disefio de Obras Cjviles, desde su primera ediciun en 1969,
ha sido produc fo de la experiencia y la tecnologia mas avanzada, tanto
corno del intenso trabajo de ingenieros e invesf/gadoresmexicanos Iigados
a/ pro yecto y consfruccidn de /as obras de la Comisidn Federal de
Electricidad (CFEI. El Manual complefo es una obra enorrne y con
numerusas ap~rtaciones
orighales: la Onica en su tipo escrita en espafiol.
Su calidad lo ha convertido en una referencia obligada tanto para fa
ensefianza como para el desarrollo de proyectos de ingenieria civil, y no
sdlo dei sector elt5ctrico. Su amplio uso en diversos sectores de Mexico
y Latinoamgrica asi lo acreditan.
- . .
Continua vigente el cornpromiso de /a CFE de mantener actualizado el
Manual de Diseiio de Obras Civiles para beneficio de /as presentes y
futuras generaciones de ingenieros. A/ cumplirlo, la ernpresa reconoce el
esfuerzo, talento, experiencia y creatividad de todos /us ingenieros e
investjgadores que han contribuido con sus conocimientus y la
laboriosidad a integrar este Manual.
DANIEL RESEND~Z
NUNEZ
Subdirector T&cnico

COMlSION FEDERAL, DE ELECTRICIDAD
MANUAL DE DISERODE OBRAS CIVILES
SECCION C. FSTRUCTURAS
TEMA 1. CKITERIOS DE DISERO
CAPlTULO 4
DISENO POR VIENTO
Asesoria:
Revisi6n CFE:
' Instituto de Investigaciones Elktricas
Instituto de Ingenierh, Universidad Nacicional Aut6nom de Mkxico
'Facultad dc Ingenieria, UlllversiJad Nacional Aut6noma do Mdxico
Cotnisi611
Federal de E
l
e
c
t
r
i
c
i
d
a
d
Pramolora del Disei50 Innwador
Alberto Mpez L
Ivgn Vilar R '
Celso Muiioz B
Armandina Alanis V '
Pablo de Buen R '
Jorge Sanchez S
NeftaIi Rodriguez C
Enrique Martinez R
Oscar de Buen L "
Hugo Abarca H
Francisco Aguilar V
Rafael Colindres S
Enrique Mena S
Edmundo Moreno G
Dhrnaso Roldan F '
Tornas SBnchez R
Vicente Guerrero F '
Enrique Mena S

Llerechos resebados por: Cdmision'Federal de .Electric'idad. R6dano
No. 34, Me'x.ico 5 D.F. E s t a edicidn y sus caracteristicas son pro-
pledad de la Cornision Federal de Electricidad, N&xico.

SECCION C. ESTRUCTURAS
TEMA
RECOMENDACIONES
CAPITULO 4. DISE~O
POR VIENTO

CAPITULO C. 1.4. D I S ~ ~ O
POR VIENTO
Prefacio a la Versidn 1993
El presente capitula se ha elabarado respetando el formato original de la
serie del manual compuesto bWicamente de tres Tomos: Recoaendaciones, Comen-
tarios y Ayudas de disefio -1as refemncias qie se citan se incluyen a1 final
del Tomo de Coroentarios-.
Sin embargo, el contenido de esta nueva versi6n se ha modificado sustan-
cialmente con respecto a las anteriores, al grado de que seria necesario un
buen n6mero de p&ginas para detallar los cambios realizados. A medida que el
lngeniero se familiarice con el. texto, podrd constatar las innovaciones y
aplicar en form certera 10s procedimientos actualizados.
En el Tomo de kconendaciones asi como el de sus respectivos comentarios,
se presentan 10s nuevos procedimientos de Los cuales cabe destacar el de la
obtenclbn de la velocidad de disefio en un s i t i o determinado; dicha velocidad
toma en cuenta 10s principales parhetros que influyen en su valor, tales como
la regi6n o lugar donde se desea construir, la rugasidad del terreno en 10s
alrededores del sitio de desplante, el tamaiio de la construccibn o elenento
estructural que se desea dise*, y las condiciones de la topgraffa local que
puedan acelerar o desacelerar el flujo de viento. Cabe hacer especial menci6n
que 10s mapas de isotacas que aqui aparecen se dif erencian de las versiones
anteriores en que las velocidades e s t h asociadas a lapsos de promediacibn de
tres segundos -velocidades de rafaga-, y par lo tanto el coeficiente de poten-
cia que define su variacibn con la altura sobre el nivel del terreno tambikn
es dist.into. .
Por otra parte, se expl ican dos mktodos a travCs de - 10s cuales se obt ie-
nen las presiones debidas a1 flujo del viento. El primero -ariBIisis esthtico-
se aplica a1 caso de construcciones suficientemente rlgidas y el segundo
-an&lisis dln&mlco- para las flexibles con bajo amortiguamiento. Asimismo, se
recomienda un procedimiento para dlsefiar 10s elementos que forman 10s recubri-
mientos de las estructuras. O t r a diferencia fundamental con respecto a versio-

nes anteriores es la definicibn del.factor de rsspuesta didmica con respecto
al concepto B
e factor de r&faga, siendo este Qltimo el cociente entre l
a vela-
cidad de r&faga.y la media .asociadaa un lapso de promediacidn de -ham, .
ambas para l
i
a
. sitio dado.
Con el fin de ilustrar y facilitar la apliaacidn de , los nuevos pracedi-
mientos, en el Taw, de .Ayudas. do
. , . disefio se presentan graficas y .varies ejem-
plos prkticos. Asimism, , e n esta edicibn se adjunta por prlnera vez un
diskette que cantiene el sistema experto SE-Viento, el cual a p y a r A a todo
ingeniero en la mejor interpretacibn y aplicacibn de 10s procedlraientos
recornendadas.
.. .
Con respecto las irinhic'iones tbcnol6gicG que se. ofrecen en este
capitulo, es posible que algunos de 10s aspectos Sean susceptibles de mejorar-
se una vez que su apllcaci6n se haya generalizado. Es dessable que se
continGen las investigaci&nes experi d a l e s de a1gunos de 10s conceptos in-
cluldoi aqui par primera v e z . Sin lug= i dudas, exlsten a m que no hen
sido referidos, corn el.de la re5puesta bidieensional de las estructuras ante
ei flu& de vi'ento, por consider* que se requiere a h mayor investigacibn.
U k vei que'Bstoa se estudien'enforma & ampiia, pocMn incorporame a este
Por otra parte, s@ extiend& un profundo agkdecirniento a 10s Servicios
I(eteorol6gioos ~acibhalesdeWxico x, d
d
e '~el'ice
;or lao f&illdades prestadas
para la adquisibi6n de ditos'de velocid&d partir da'sus registros, y a to&
q u e l l & personas que dieron su apoyo o sus comentarias.
. Finalmente, 6 1 0 fdta mencionar que el .principaldeseo de 10s investiga-
dores e ingenieros que participaron en la actualizaci6n de este capftulo es
aportar las mencionadas innovaciones a 10s ingenieros de la prktfca, quienes
afrontk el reto de rnejorar el diseAo de las construcciones contra la acci6n
Dr. Ajberto Ldpez Ldpez
. .
D e p a r t e n t o
. . de Ingenferia,Civil
Institute de Investigaciones EMctricas
Octubre de 1993

D I S ~ O
POR VIENTO
RELAGION DE TABLAS
RELACION DE FIGURAS
NOMENCLATURA
4 . 1 ALCANCE
4.2 REQUISITE GENERALES PARA EL ANALISIS Y D I S ~ O
ESTRUCTURALES
4.3 CLASIFICACION DE LAS ESTRUCTURAS SECUN SU IMWRTUJCIA
4.4 CLASI
FICACION DE US ESTRUCTWRAS S E G ~
su'RESPUESTA ANTE LA
ACCION DEL VIENTO
4.4.1 EFECTOS DEL VIENTO QUE DEBEN CONSIDERARSE
4.5 PROCEDIMIENTOS PARA DETERMINAR LAS ACCIONES POR VIENTO
4.6 DETERMINACION DE LA VELOCIDAD DE DISEAO, Yo
4.6.1 CATEGORTAS DE TERRENE Y CLASES DE ESTRUCTURAS
4.6.2 MAPAS DE ISOTACAS. VELOCIDAD REG1ONAL, VR
4.6.3 FACTOR DE EXPDSICION, Fa
4.6.3.1 Factor de tamfio, Fc
4.6.3.2 Factor.de rugosidad y alturp, Frz
4.6.4 FACTOR DE TOPOGRAFIA, FT
4.6.5 CAMBIO DEL PERIOD0 DE RETORNO
4.7 PRESION DINAMICA DE BASE, q~
4.8 ANALISIS ESTATICO
4.8.1 LIMITACTONES
4.8.2 PRESIONES Y FUERZAS DEBIDAS A LA ACClON DEL VIENTO
4 . 8 . 2 . 1 Empujes medias
4.8.2.1.1 A l c a c e
4.8.2.2 Fuerzas sobre construcciones cerradas
4.8.2.2.'1 Presiones exteriores
-Factor de rsduccibn de presi6n por
tamafio de &ea, KA
-Factor de presion local,
KL
4.8.2.2.2 Presiones interiores
4.8.2.3 Construcciones con techos horizontales y
extremos inc1inados
4.8.2.4 Construcciones con techos de claros mhlt iples
4.8.2, S Cubiertas de arco circular
Tolm I
X
xiv
xvii
1
2
4
v i i i

4.8.2.6 Techos aislados
4.8.2.7 Toldos y cubiertas adyacentes a construcciones
cerradas
4.8.2.8 Techos en voladizo
4.8.2.9 Letreros y muros aislados
4.8.2.10 Silos y tanques 'cilindricos
4.8.2.11. Fuerzas .enmiembros es.tructurales aislados
4.8.2.11.1 Marcos abiertos .alslados
4.8.2.11.2- Marcos abiertos mtdtfples
4:8.2.11.3 Torres de celosia afsladas
4.8.2.12 Chimeneas . y torres
4.9 MALISTS DfNAMJCO . .
. .
4.9.1 LIMITAClONES
4.9.2 OETERHINACLCIW DE LAVELOCIIUD DE D I S ~ ,
VD
4.8.3 PRESIONES Y FUERZAS SOBRE E!STRUCTURAS SENSIBLES A EFECTOS
DINAMTCOS
4,9.3.1 Presiones en l
a direccidn del viento
4.9.3.2 Fuerzas en la direccibn del viento
4.9.3.3 Factor de respuesta d i n h i c a debida a rwagas
4 . 9 . 3 . 4 Fuerzas perpend.lculmes a la acci6n del . viento.
Wecto de v6rtices peribdicos
4 . 9 . 3 . 5 Respuesta en la direccidn transversal de techos
y toldos en voladfzo 82
4.9,3.6. Coeficientes.de arrastre y presihn 83
CORRECCION.. POR
. RELACION DE, ASPECT0

RELAC ION DE TABLAS
R E C O B E N D A C I O N E S
Tabla
1.1 CATEGORIA DEL TERRENO SEGUN SU RUCOSIDAD
I . 2 CLASE DE ESTRUCTURA SEGUN SU T A M A ~ O
I. 3 FACTOR DE TAMkdO, F
I. 4 VALORES DE a Y d
I. 5 FACTOR DE TOPOGRAFIA LOCAL, FT
1.6 PROBABILIDAD DEEXCEDENCIA, P(%l, SM;UN EL PERIOD0
DE RETORNO, T, Y LA VIDA UTIL DE LA ESTRUCTURA, N,
I. '7 RELACION ENTRE LA ALTITUD Y LA PRESION BAROWHICA
I. 8 COEFICTENTE DE PRESION EXTERIOR, C PARA MUROS EN
~e'
BARLOVENTO Y SOTAVENTO DE CONSTRUCCIONES CON PLANTA
RECTANGULAR CERRADA
1.9 COEFICIENTE DE PRESION EXTERIOR, C
p
,
, PARA ZONAS DE
MUROS LATERALES DE CONSTRUCCIONES CON PLANTA
RECTANGULAR CERRADA
I-10 COEFICIENTE I3E PRESION EXTERIOR, C PARA ZONAS DE
~e'
TECHOS DE CONSTRUCCIONES CON PLANTA RECTANGULAR
CERRADA
1 - 1 1 FACTOR DE REDUCCION, KA, PARA TECHOS Y MUROS
LATERALES
I. 12 FACTOR DE PRESION LOCAL, KL, PARA - RECUBRIMIENTOS Y
SUS SOPORTES
I.l3(a) COEFICIENTE DE PRESION INTERIOR, Cpi, PARA
CONSTRUCCIONES CON PLANTA RECTANGULAR C E W A Y
MUROS PERMEABLES
I.13(b) COEFICIENTE DE PRESION INTERIOR, CPi, PARA
CONSTRUCCIONES CON PLANTA EiECTANGULAR CERRADA Y
SUPERFICIES CON ABERTURAS

I . 14 COEFICIENTE DE PRESION EXTERIOR, CPc.PARA
CONSTRKCIONE CONTECHOS A DOS AGUAS EN CLAROS
. .
MULTIPLES
I . 15 COEFICIE W E DE PRESION EXTERIOR, C
p
,
. PARA
CONSTRUCCIONES CON TECHOS DENTADOS EN FORMA DE
SIERRA
I.16[al COEFICIEMTE DE PRESION EXTERIOR, Cpa, PAM
CUBIERTAS DE ARC0 CIRCULAR. VIENM NORMAL A LAS
GENERATRICES
I. 16(b) COEFICIENTE DE PRESION INTmIOR, Cpl, PARA
CUBIERTAS DE ARCO CIRCULAR
1.171a) COEFICIENTE DE PRESION NETA EN TECHOS AISLAWS
A UN AGUA PARA 0.25 5 H/d 5 1
I . 1
7( b1 COEFICIENTE DE PRESION- NETA .ENZONAS DE TECHOS
AISLADOS A UN AGUA PARA 3 = on, 6 a 0 O Y 9 0 O I
1.18 COEFICIENTE DE PRESION HETA EN'TECHDS AISLADOS A
M3S AGUAS PARA 0.25 s Wd 5 3
. . . .
I. 9 COEFICIEMTE DE PRESIDN' NETA PARA TECHOS AISLADOS
INVERTIDOS PARA 0.25' 5 Wd '5 1
I. 20 FACTOR DE PRESION NETA LOCAL, KLl PARA U3S
RECUBRINlENTOS Y SUS SOPORTES DE TECHOS A I S W S Y
. .
TOLWS
I l
2
lla1 CWICIENTE DE PRESION M
m
A
. Cpn. EN TOUaS Y
CUBIERTAS ADYACENTES A CONSTRUXIONES PARA
.;). r 5
'
. h /H < 0.5 Y 8-
. =. O* (VIENTO NORMAL AL
, . .
. . . . .
MURo)
I.21Ebl COEFXCIENTE DE PRESION NETA, C. EN TOLDOS Y
~ n '
CUBIERTAS ADYACENTES A CONSTRUCCIONES PARA
1 5 b/h s 45 Y PARA WS'AISLADOS
CON 1 5 b/H'5 45 4.8.2.9
1.22(al VIENTO N O W AL LETRERO 0 WRO [€I = 0 " ) 4.8.2.9
I.221bj VIENTO A 4s0 SOBRE EL LETRERO O M
U
M ( 9 = 4
5
'
1

1.22Cc) VIENTO PARALELO AL PLAN0 DEL LETRERO 0 MURO
I . 23 FACTOR DE PROTECCION, K , PARA MARCOS A31ERTOS
e
MULTIPLES CON VIENTO PERPENDICULAR A LOS WJKOS
I .24 FACTOR DE PROTECCION, K , PARA MAKCIS ABIERTOS
a
MULTIPLES CON VIEW0 A 45O ( 9 = 4s0)
I. 25 COEFICIENTE DE ARRASTRE, C , PARA TORRES DE CEtOSIA
a
CON SECCION TRANSVERSAL CUADRADA 0 T R I A N G U R
EQUILATERA COEIHIEMBROS DE LAWS PLANE
I .26 COEFICIENTE DE ARRASTRE, C , PARA TORRES DE CELOSIA
a
CON SECCION TRANSVERSAL CUADWA CON MIEM3ROS DE
SECCION TRAW3VERSA.L CIRCULAR
I -27 COEFICIENTE DE ARRASTRE, C , PARA TORRES DE CELOSIA
a
CON SECCION TRANSVERSAL TRIANGULAR EQUILATERA CON
MIEMBROS DE SECCION TRANSVERSAL CIRCULAR
I. 28 COEFICIENTE DE ARRASTRE, C , PARA . CHIMENEAS
a
1.30 COEFICIEHTE DE PRESIQN FXTWIOR, Cpc, PARA MUROS DE
CONSTRIICCIONES CON PLANTA RECTANGULAR
Tabla
A . l COEFICIENTE DE ARRASTRE, C , PARA SECCIONES CON
a
F O W CILINDRICA Y EQUINAS REmDEADAS DE ELE3ENTOS
ESTRUCTURALES DE LDMGITUD INFINlTA A. 1
A . 2 COEFICIENTE DE ARRASTlE, C , PARA ELEMENTOS
a
PRISMATICOS CON ARISTAS RECTM
A. 3 COEFICIENTES DE FUEMA, CFx Y C PARA PERF1LES
FY '
ESTRUCTURALES
A.4 FACTOR DE CORRECCION POR RELACION DE ASPECTO, Kra

Tabla
I I . 1 FACTORES K Y p . .
I I . 2 VALORES DE PARAMETROS 'TOPOGRAFICOS . .
I 1.3 - FACTOR DE REWCCIUN DE PRESION Kp NEGATIVA PARA
ZONAS DE SUPERFICIES DE RECUBRIHIEWOS POR05OS
Tabla
VELOCIDADES REGIONALES-DELAS CICA3ADES:MAS
IMPORTANTES
UBICACION, ALTITUQ, Y TEMPERATLIRA 'MEDIA ANUAL DE
LAS CI
UDADES MAS IWORTANTES
FACTOR DE EXPOSICION Y VELDCIDAD IIE DISERO PARA
PRESIONE Y FUERZAS SOBRE LA ESTRUCTURA
DATE GENERALES'DELAS SECCIONES
.-PFESIOMDINAMICA DE BASE Y PRESION DE DISENO

R E C O M E N D A C I ' O N E S
Figura
1.1 Iliagrama de flu& del procedimiento para obtener
.lascargas por' viento
I . 2 Mapa de isotacas, 200 aiios
I. 3 b p a de isotacas, 50 aKos
1.4 Mapa de isotacas, 10 5 0 s
1.5 GrAfica para determinar la velocidad regional, VT,
con periodo de retorno T, en un sitPo dado
1 . 6 Mapa de isotacas, 100 S o s .
I. 7 M
a
p
a de isotacas, 2000 afios
I. 8 Def inici6n de parhetros de' construccianes con
planta cerrada
1.9 Definicfbn de zonas en muros laterales para aplicar
10s coeficientes de presi6n exterlor
I . 10 Factores de presibn local, para recubrimientos
y sus soportes
1-11 Techos horizontales con extremos inclinados
I. 121a) Techos con claros mtiltiples
I. 12(b) , Techos dentados en forma de sierra
I . 13Ca) Cubiertas de arco circular
I. 13Ibl Coeficfente de presidn exterior, CPe, para
cubiertas de arco circular. Viento paralelo a
las generatrices
I.13(c) Zonas consideradas para 10s coeficientes de
presibn exterior de cubiertas de arco circular.
Viento normal a las gene-trices
I.l3(d) Coeficiente de presidn local, CP,, para
elementos de recubrimlento de cubiertas
clrculares
Tom I
Inciso
I . 14 Techos aislados
I. 15 Factores de presibn local, Kc para techos aislados
riv

I.161a) Cubiertas o toldos adyacentes a construccioaes
I . l 6 ( b ) Coeficiente de presidn neta, Cpnl en cubiertas
parcialmente encerradas con hc/Lc S 0.5
I . 17[a1 Letrero aislado
I . 17Ib) Muro aislado
1.18(a) Muros
I . 18[b 1 Lekreros
I . lB[a) Coeficlentes de presl6n exterior, Cpe, para
muros de silos y tanques cilindricos
(0.25 5 h /b 5 4.0)
e
I . 19[b) Coefi.cientes de presibn exterior, Cpe, para
techos de silos y .tanques cilindricos
1-20 Par&metros para calcular e l factor de respuesta
didmica
1.21 Ovafizacibn de la seccibn transversal de una
estructura cilindrica ssbelta por efecto de
v6rt i-ces a1ternantes
1.22 . Disposicibn de b&as o ."spoilers1'
1.23 Techos y toldos ,envoladizo
1.24 Seccidn transversal de un cuerpo sometido a1 flujo .
del viento con un Bngulo de ataque 4
3
I. 25 Los tres casos bhicos de coefic,ientes
transversales y las amp1itudes correspondieates yo
1.26 Diagrama de inestabilidad aeroelktica de
estructuras de secclbn cuadrada
A P E N D I C E A
Toe0 I
Incisa P&g.
Figura
A. 1 Coeflciente de fuena longitudinal, Crx, "
.. .
prismas rectangulares
. .
'A.,2 Coeficiente de fuerza ,transversal',C para prismas
rv'
rectangulai-es - .
. . .

I I - 1 Espectro de potencla de la velocidad del viento
cerca del suelo, por Van der Raven
11.2 Aparicfdn de vdrtlces alternanles
11.3 Vdrtices de Behard-von Kardn
1114 Lapso dc promediacibn y probabil idad de excedencia
I I . 5 Cambios en la rugosidad d e l terreno
I Promdntorios y terraplenes
Figura
Factor de expsici&n, F0:
Factor de correcibn por densidad relativa del
aire y presiones barometricas
Diagrama de flujo para corregir el factor d
t
exposicibn por cambios en la rugosiad del terreno
Factores de presibn local KL, para algmos casos
de la tabla 1.12 y La figura 1.10
Geometria y dimcnsiones del sistema estructural
de la nave industrial
111.9 Ejos del sistema estructural principal
TII. 10 Areas tributarias para el sistena estructural
principal
111.11 Presiones de disefio para el sistema principal
cuando el viento es normal a las generatrices
Tom II
lnciso Pig.
xvi

111.12 Presiones de disefio para el sistema principal
cuando el viento es paralelo a las generatrfces
III..I3 . .
111.14
111.15 Presiones locales de disefio para 10s elementos
secundarios de -lacubierta
Presiones de disefio locales para 10s elementos
secundarios de la cubierta--cumdoel viento es
pwalel&a las generatrices
Presiones de diseiio local para 10s recubrimientos
de la cubierta cuando el viento es normal a las
generatrices
Presiones de disefio local .para 10s recubrimientos
de la cubierta.cuando el viento es paralelo a las
generatrices
Geometria y dimenslones de la nave industrial
Zoms de presl4n p a la estructura principal de
la nave industrial
Presiones de diseiio para la estructura pr,inclpal
c w d o el viento es parale1o.a las generatrices
Presiones de diseiio para 1.a estructursl principal
cuando el viento es norms1 a las.generatrices
Presiones locales de disefio para los
recubrimientos de la,cubiertacuando el viento es
paralelo a las generatrfces
Presiones locales.
de disefio para,1.0s
recubrimientos de la cubierta cuando -elviento es
normal a las generatrices
Presiones locales de disefio para 10s
recubrimientos de. los muros
Tanque elevado
Chirnenea de concreto reforzado
xvi i

La sfguiente nomenclatura es apl icable a 10s T o m s de Recomendaciones,
Comntarios y Ayudas de diselio que componen este capitulo.
Dada la necesidad de emplear una gran variedad de simbolos para def lnlr
las distintas variables que aparecen en el texto, en ocasiones fue ineludible
utllizar el mlsmo signo para representar, como h i r n o , dos variables. En estc
caso, el simbolo aparece repetido en l
a nomenclatura con sus respectivas defi-
niciones.
( i = 1,2,3) Constantes a determinar para calcular mediinte un ajuste
las velocidades regionales asociadas a periodos de retorno diferentes
-_- -i
-
.
a 10s aqui proporcionados.
Constante igual a la velocidad regional con period0 de retorno de 10
aiios para un s i t i o dado, en k d h .
Distancia con la cual se identifican las zonas de afectacl6n de pre-
siones locales; su dimensibn .es de longitud y debe ser homogenea con
las unidades que se ernpleen en un problema determinado.
2
kea tributaria para aplicar el factor de reducci6n de presibn. en m .
A,B,C Claslflcaci6n de las estructuras por grupo s e g h su importancia.
-
I
.
-
c
*
.
-
A, B, C Clasificacibn de las estructuras por c1as.e s e g h ~~tamaiio.
-.."
Constantes a determinar para calcular el coeficiente de fuerza con el
criterio de Scruto'n-Novak, cuando se presenta el problema de inestabi-
1idad aeroelastica.
2
Area de la construccibn, o parte de ella, en m , a la altura 2, sobre
la que a c t b la presibn de disefio, . Ella corresponderd:
z
a) a una parte de alguna de las superficies de la estructura,
b) a la superficie total de la construccibn, o de un elemento estructu-
ral, proyectada sobre un plano normal a1 flujo del' viento, o
C ) a las superficies que se fndiquen en 10s incisos correspondientes.

h h o de la superficic de barlovento expuesta transversalmente a1
flujo del viento o dl-tro de seccfones con farm circular o como se
def.lna .en
' las figuras correspandi,entes, en m.
Coeficiente de.amortiguamiento, en unidades de fuerza-t3enpo por uni-
dad de longitud.
c . . Amortiguamiento critico,.en unidades de fuerza-tiernpo por unidad de
e r
longitud.
Coeflclente de arraktre
. en
. la direccidn del flujo del viento, adirnen-
Coeficiente de arrastre en la direccibn del eje a;adimensional.
Coeffciente de Euerza por.fricci&n, adinensioml.
Coeficiente de fuerza en la direccibn determinada por el eje x de la
secci&n transversal.de una ctinstruccibn o miembro estructuraf, adimen-
cFxc
Coeficiente de fuerza corregido por Angulo de incidencia, en la direc-
c16n del eje.'x de la secci6n 'transversalde .ma.construccibn o lniembro
estructural, dimensional.
Coeficiente dg fuerza en la direccihn definfda por el eje y de la
secclbn transversal de una estructura o rniambro estructural, adimen-
Coeficiente de fuerza en la direcci6n transversal a1 flujo del vienta,
adirnensional.
Coeficiente de presibn neta en barlovento, adimensional.
C Coeficiente de presi6n .exterior,adimensional,
Pe
Coeficiente de prasi6n interior, adimensional,
xix

Coeficiente de preslbn local, adimnsional.
Coeficiente de presibn neta, adimnsional.
Coeficiente de presi6n neta en sotavento, adimensional.
Coeficiente de.presibn en un techo o told0 en voladizo, adimensional.
Coaficiente de arrastre en la direccidn del eje t, adimensional.
Coeficiente de arrastre en la direcci6n del eje y, adimensianal.
Factor utilizado en el cdLculo del f ~ t a r
de respuesta dinbica, adi-
mensional.
Dimensihn de la estructura en l
a direcclbn del viento, en m.
Dimensi6n que sobresalen las rugosidades tales como costillas o
Para mwos y techos planos: d = d; para techos inclinados es la dis-
a
tancia horizontal entre l
a arista superior del muro de barlovento y la
Diaensibn menor de la base de una construcci6n, en m.
Factor que represents l
a relacibn entre la energia de rafaga con la
frecuencia natural de la estructura, adimensional.
Fuerza total sobre la construccldn debida a1 viento, en kg.
Fuerza total de arrastre en la direcci6n del viento, en kg.
Factor que tam en cuenta el tanrafio de l
a construcci6n o elelkento
estructural, adimensional.
Fuerza del viento que actl'la perpendicularmente a
. la superf icie de un
elernento de la construccibn, en kg.
Fuerza de arrastre par friccibn, en kg.
Factor de respuesta d i n u i c a debida a rwagas, adimensional.

Factor que determina la variaci6n de la velocidad del vi-ento con la
altura Z en funcibn de la rugosidad dcl terreno- que circunda a la
estruckura, adimenslonal.' '
. . . .
Factor que permite Considerar las' caracterfsticas' locales de
topograffa, adimensional;
Fuerza
. . en .
la.direcci6n
. del ejs x, por unidad de longitud de un elernen-
to estructural, 'enkg/m.
. . . . . .
Fuerza en la direccibn del eje y, por unldad de longitud de un elemen-
Fuerza aplicada'
a una altura 2, en kg.
Factor de txposicihn que toma en cuenta el efecto cambinado de la
rugwidad del s i t i o , .del tam60 .de la .construcc.i6n y .de la .variaci6n
de la velocidad del viento con la altura, adimensional.
Fao
. Factor de expasicibn a? -iniciode cada terreno con categaria diferen-
. . . te, adimensional.,. . .
Factor de exposicibn modif-lcado,adimensional.
Factor de respuesta dinhica, adimensional.
. .
. . . .
Factor pico o de respuesta &ima . o
. de qfecto mainto de la carga de
viento, adimensional.
. .
Factor de rsrfaga; representa la relacihn entre velocidades asociadas
con d lferent.es laps& .deproediaci6n, adimensional.
Factor de r&fagacalculado para Z = H, adimensional.
Factor de reducci6n.pr ternperatma y por altura con respecto a1 nivel
del .mar, adimensional. :
. .
. ,
En ~ t t
promclntorio es la altka de Bste con respecto a1 nivel del te-
rreno circundante; para el caso de un . terraplbn es el desnlvel que
iste presenta, en m.

Altura desde el nivel del terrencr a1 alero del techo, en m.
-Altura desde el nivel del terreno a una cubisrta adyacente a una cons-
truccibn, en a.
Altura de un muro o letrero o silo elevado medida a partir de su
borde inferior , en m.
Altura de la envolvente de la capa interna que se genera por la rugo-
sidad de la superficie del terreno, en'm.
Altura del terreno sobre el nivel del m a r , en m o km segw se indique.
Altura total de la construcci6n o la que se indique en las figuras
correspondientes, en m.
Coeficiente de varlacidn de m a varable dada, adimensional.
I (GI fndice de turbulencla def inido por la relacidn [ w / ; ) , adimensional.
Factor relacionado con la rugasidad del terreno, adimensional.
Coeficiente que determina las regimes de inestabi 1idad aeroelht ica
para cuerpos de seccibn transversal cuadrada, adimensional.
Factor de correccibn utilizado en el c&lculo d e l ractor de topografia,
adimensional.
Factor que considera la posici6n cie la construec16n sobre un prornonto-
rio o terraplen, adimensional.
Factor que depende del tipo de towgraf ia local (promontoria a terra-
plCn), adfrnensional.
-&metro de una funci6n de distribucibn de valores extremos, adimen-
sional.
Rigidez equivalente de un sistema estructural, en unidades de fuerza
por unidades de longitud.
Factor de reduccibn de presibn por tamai?o de k e a , adimensional,

Factor de protecci6n para marcos abiertos m6ltiples. adimensional.
Factor de correccibn~por:.inclinacibn
del eje del element0 estructural
con respecto a la direccidn del viento, adimensfonal.
-Factorde presi6n local, adinensianal.
Factor de correccidn por re3aci6n de aspecto, adimnsional.
Factor de correccidn por relacihn de aspect0 de silos y tmques
cilindricos, adimenslonal.
Factor de reduccibn de succi6n por prosidad, adimensional.
Longitud de un elemento estructural, en m.
Clara.de un,voladizo, en m.
Distancia horizontal; en la direcci6n de barlovento, entre la cresta
del promontorio o terraplbn y el punto en donde el nivel del terreno
es igual a la mitad .dela allura del promontorio o terraplbn, en m.
Longitud del arco.de cubiertas circulares, en m.
bngitud del told0 o cubierta adyacente a una construccibn, en r
.
Relaci6n de longitud normalizada con respecto a la altura, adimen-
sional.
Hasa promedio por unidad de longitud, en kg /m,
P
M
a
s
a de un sistema estructural equivalente por unidad de longitud, en
. . .
kg /m.
m
Nfunero total de claras para
. . techo,?
. . con claros m$ltiples.
. . . . .
"0
Frecuencia natural de vibracibn de la estructwa, en Hz.
period0 de v.ida h t i l de mi8 construccidn o peribdo de' axposicibn a la
accibn del viento, en aPlas.'

Probabilidad de.que el valor de la variable R no exceda el valor ca-
racterfst ico R en cualquier aiio, adimensional.
P
Presi4n exterior, en kg/m2.
2
Presibn interior, en kg/m .
2
Presi6n local, en kg/m .
Presidn neta, en kg/m2.
Mgxima presibn debida a1 vlento de disefio que se presenta a1 nivel del
borde f r o n t a l del voladizo, en kg/md.
Presibn de diseRa del vienta a la altura 2, en kg/rna,
PC%) Probabi1idad de que se exceda la velocidad m b i m a en cualquier 60
e
igual a1 inverso del periodo de retorno T, adimensional por ciento.
Porosidad, relaci6n entre el Area de aberturas y la de una superficie,
adimensional.
Probabilidad ,de que la velocidad del viento con un periodo de retorno
T, se exceda por l o menos una vez en N aiios, adjmensional.
Presibn dirslica de base calculada para la velocidad V , en Kg?m.
c v
Presidn di-ica de base calculada a la altura H, kg/mz,
Presi6n dinhiica de base a la altura 2, en kg/rn2.
2
Presibn di-ica de base en funcibn de la velocidad V;I, en kg/m .
Radio de la arista redondeada de una seccibn transvesal, en unidades
de longitud.
Variable aleatoria que puede representar velocidad, fuerra o desplaza-
miento.
Nhera de Reynolds, adimensional.
xxiv

Variable aleatoria que rspresenta la velocidad. fuerza o desplaza-
Respuesta &ima o ' d e pic&.
Valor medio de la respuesta producida por la accibn media del viento.
S Factor de reduccidn por tanrafio, adimensional.
N6mero de Strouhal, adimensfanal.
Lapso de pramediacibn; interval0 de tiernpo considerado para obtener la
velocidad dxima media, en segdndas.
Periodo de recurrencia o de retorno, en aiios.
Periodo de la fuerza alternante
. . perpendicular a1 flu50 del viento.
en s.
Periodo natural de la estructura, en s.
ParAmetro de una funci&n de distribucihn de valores extremos,
adimensional.
Velocidad critica de inestabilidad aeroel&stica para cuerpos de
seccibn cuadrada,en unidades de,longitud por unidad de tiernpo.
. .
Velocidad critica reducIda, adimensional.
Velocidad relativa del viento con respecto a la de un cuerpo. en uni-
dades de longitud por'unidad de tiempo.
Velocidad reducida, adimensional.
Variable que representala velocidad del viento e n una funci6n de dis-
tribucfbn de valores extremos,, en unidades de longitud por t iempo.
. . . . ..-
Velocidad media, en k m h , carrespondiente a un lapso de promedi&?6n
determinado.

Velocidad basics del viento que se presenta a 10 metros de altura
sobre un terreno en particular, en k d h .
Velocidad critica de inestabilidad aeroelhtica, en k m h .
Velocidad critica de aparicihn de v6rtices alternantes, en km/h.
Velocidad del viento de d1seAo para un s i t i o de desplante en particu-
lar a una altura 2, en kdh.
Velocidad media de diseiio, a una altura 2, en km/h.
Velocidad de disefio a la altura H , en h / h .
Velocidad media de disefio a la altura H, en kmlh.
Velocidad media de rMaga, en km/h.
vhor
Velocidad media horaria, en k m h .
Velocidad reglonal del viento que ocurre a una altura de 10 metros
sobre el nivel del terreno plan0 de una regi6n particular en la
Repablica Mexicana, esth asociada con periodos de retorno de 10, 50 0
200 aiios, en km/h.
Velocidad del viento con periodo de retorno de T W s , en kdh.
Velocidad de disefio, en kdh, a la altura Z = 2H/3.
Par&metro de una funci6n de distribucibn de valbres extremos, adimen-
sional.
Fuerza transversal a1 flujo de viento por unidad de altura, en kg/m.
Variable dimensional funcibn del periodo de rctorno T, en afios.
EJe horizontal de una secci6n transversal dada,
Variable que es funcibn de 10s periodos de retorno de 10, 50, 100, 200
y 2000 a k s , en afios.
Distancia nomalizada a1 borde de cubiertas circulares, adimensional.
wvi

Direcci6n del eje horizontal sobre el cual se refieren algunas distan-
c i a , en rn.
Admitancia aerodinhica, capacidad de absorcibn de la emrgia del
viento.
X Admitancia mechica, capacidad de respuesta di-ica a la resonancia
m
d e r ~ a g a s .
md~lada
por el moitiguaaiento.
Variable que representa la velocidad regional para un periodo de re-
torno T cualquiera, en W h .
Eje vertical de una seccf6n transversal dada.
Desplazamiento en &sta misma direcci6n. en unfdades de longitud.
Amplitud inicial, en unidades 'de langitud.
Variable que represents las velocidadeg
a regionales de un sitio para
periodos de retorno de 10, 50, 100, 200 y 2000 aiios, en k m h .
Variable utilizada para calcular la velocidad regiohal asociada a un
periodo de retorno deseado y a un sitio dado, en kdh.
Dlreccibn del eje sobre el que se refiere la variacidn de la altura,
Z Longitud de rugbsidad, en m.
0 ,r
1,2, Clasificacibn de 10s terrenos por categor5a s e g h su rugosidad.
1,2, Clasificaci6n del tipo de estruchura e g h &u respuesta.
3,4
Exponente de la lay de variaci6n de.la.velacidad.
del vfento con la
a1tura; depende de la rugosidad del terreno, adimensional.,
. .

Exponente de la ley de variaci6n del factor de rwaga con la altwa;
depende de la rugosidad del terrena , adimensional.
Exponente corrective para el cdlculo del factor de topografia,
adirnensional.
hgulo entre la direccibn del viento y un punto sobre la pared de un
s i l o o tanque circular, en grados.
Pendiente del techo, en grados.
Altura gradiente por encima de la c w l se supone que la velocidad del
v!ento no varia con la altura, en m.
Coeficiente de decrement0
caracteristlco, adimensional.
del amortiguamiento
Coeficiente de amortfgmiento critico, adimensional.
Exponents de la ley de variacibn del indice de turbulencia con la
altura, adimensional.
hgulo que farm la direcci6n del viento con un eje de la construcci6n
d elemento estrucfural en estudio, en grados.
Coeficiente que depende de la rugosfdad del terreno, adimensional.
Variable adirrrensional para calcular el factor de rgfaga que depende de
la rugosidad del terreno.
k l a c i b n de aspect0 definida como: a) la relacibn entre la altura y la
menor dimensi6n en planta de m a construccibn, o b) la relaci6n entre
el largo y la menor dimensi6n transversal de un elemento estructural.
dimensianal .
Valor rnedio de la carga por vlento, en kdh.
Viscssidad del aire, en kg-s/rnz.
Viscosidad cinemAtica, relacibn p/p igual a 1.46 x 1
0
-
' ds.

Coeficiente de la rapidez de fluctuaci6nprornedio, en Hz.
Factor que interviene en el cdlculo del indice de turbulencia; depende
. . de la categoria.del. teireno en estudio, adimendonal.
Densidad del aire igual a 1.2255 kg /Pi a una temperatura de 15* C y
m
al.nivel' del -mar (presibnde 1.013 bar).
Relacibn de espaciamlento entre marcos, adimensional.
Desviacibn esthdar.
. .
Desvlacibn estadar de l
a velocidad media ;
.
Temperatura ambiental, en OC.
Relacibn de solidez real, adimensional.
Relacibn d& solidez kfscf LA,
adirnensibnal. ,
P d m e t r o de una funci6n de dlstribucibn de valores extrenos,
adimensional.
... . . .
~~ecuencia
natural ci r c u c k 'de .uncuerp& en-kd/s.
Fresi4n baromitrica, en nun de
Variacibn de las f luctuaciones de una variable considerada para un
s i t i o dado. adimenslonal..

En este capitulo se presentan 10s procedirnientos necesarios para determi-
nar las velocidades de disefio por viento en la Repdblica Mexicana y las fuer-
zas minims por viento que d e b n emplearse en el disefio de diferentes tipos de
estructuras.
Algunas construcciones especiales, corno puentes colgantes y estructuras
marinas alejadas de las costas, quedan fuera del alcance de este capitulo y
deber& disefiarse conforme a 10s lineamientos establecidos para cada. caso
particular o mediante estudfos experimentales que comprueben su seguridad y
buen funcionamiento.
En l
a determlnacibn de las velocidades de dlsef-m sblo se considerwon 10s
efectas de 10s vientos.que ocurren normalmente durante el aiio en todo el pais
y 10s causados por huracanes en las costas del Pacifico, del Golfo de Mxico y

del Caribe. No se tomb en cuenta la influencia de 10s vientos generados por
tornados debido a que existe escasa i'nformacibn a1 respecto y por estirnarlos
como eventos de baja ocurrencia que s61o se presentan en pepueihs regfones del
norte del pals, particularmente y en orden de importancia, en 10s estados de
Coafiuila, Nuevo Le6n, Chihuahua y Durango. Por esta razbn, en aquel las locali-
dades en donde se considere que el efecto de 10s tornados es significative,
d e b e r h tolnarse las provisiones necssarias. En la referencia 1 se establecen
10s principios para evaluar dicho efecto,
Es importante sefialar que l.as recomendaciones aqui presentadas se deben
aplicar para revisar la segurldad del sistema de la estructura principal ante
el efecto de las fuerzas que generan las presiones (empujes o succionesl pro-
ducfdas por el viento sobre las superficies de la construcci6n y que se trans-
mi ten a dicho sistema.
Asimisrno, estas recomendaciones se utilizan en el disefio local de 10s
elementos expuestos de manera directa a l
a acci6n del viento, , tanto 10s que
forman parte del sistema estructural, tales como cuerdas y diagonales, coma
l*qs que constituyen sblo un recubrimiento, par ejemplo, l.hinas de cubiertas,
elkmentos de fachda y vidrios.
4.2 REQUISITOS GENERALES PAM EL ANALISIS Y DISEW ESTRUCTClRALES
. . . .
Los requisitos generales que a continuaciba se listan son apl fcables a1
disefio de estructuras sometidas - a la-accibn del viento y debera considerarse
c o w 10s minimos indispensables. Las recomendaciones particulares asentadas en
10s otras capitulos de este manual ~orrek~ondientes
a estructuras especificas
(Secci6n C, Tern 2, Capftulos 3 a 7)-complementan a las de Gste y , en caso de
discrepancia,,rigen sobre &stas; s6lo si son versiones de fecha posterior a la
del presente capitulo. . .
. .
Los requisitos mininos para el disefio par viento soh:
a].
.Direccione.s,dea d 1isis. Las c6nstruccione.s se anali z a r h suponiendo que el
viento puede actuar p
o
r lo menos en d ~ s
direcciones horizontales perpendi-
cukares e indepindientes ent-re- si:Se eleglrw aqukllas que representen las

condiciones mAs desfavorables para la estabilidad de la estructura (o parte
de la mismal en estudio. . .
b) Factores de carga y resistencia. Se seguirh 10s 1ineaniientos establecidos
en este manual, Seccibn de Estructuras, Term 1, Capitulos 1 y 2 IMtodos de
diseAo y Acciones).
c ) Seguridad contra el volteo. En este caso, la seguridad de las construccio-
nes se analizark suponiendo nulas las cargas vivas que contribuyen a dismi-
nuir este efecto. Para las estructuras perteneclentes a 10s Grupos B y C,
el cociente entre el momento estabilizador y el actuante de volteo no debe-
ra ser menor que 1.5. y para las del Grupo A, no debera ser menor que 2.0.
La clasificacihn de las estructuras en grupos de acuerdo a s u importancia
se presenta en el inciso 4.3.
d) Seguridad contra el deslizamiento. A1 analizar esta posibilidad, deberk
suponerse nulas todas las cargas~vfvas.
La relacibn entre la resistencia a1
deslizamiento y la fuer-za que provoca el desplazamiento horizontal deberL
ser por lo menos lgual a 1.5 para las estructuras de 10s Grupos B y C, y
para las del Crupo A, debera ser- por lo menos igual a 2. La clasificacibn
en grupos se presenta en 4.3.
e) Presiones interiores. Se presentan en estructuras pcrmcablcs, esto es,
aquellas con ventanas o ventllas que permitan la entrada del viento al
interior de la construccibn. E l efecto de estas presiones se combinara con
el de las presiones exteriores, de tal manera que para el. disefio se deben
tomar en cuenta 10s efectos m&s desfavorables.
f) Seguridad durante la construcci6n. En esta etapa deberhn tomarse las medi-
das necesarias para garmtizar. la segur-idad de las estructul-as bajo la
accion dc un viento.dc disefio cuya velocidad correspanda a un periodo de
rctorno de diez afios. E s t a condicibn se aplicark tambien en el caso de
cstructuras provisionales que deban permanecer durante un periodo menor o
igual a seis meses.
g ) Efccto dc grupo debido a canstrucciones vecinas. En todos 10s casos de este

capitulo se supone que la respuesta de la estructwa en estudio es indepen-
diente de la influencia, favorable o desfavorable, que otras construcciones
cercanas pudiaran proporcionarle durante la acci6n del viento. La proximi-
dad y -disposici6n de ellas puede generar presiones locales adversas, y
&stas a su vez ocastonar el.colapso de w-m o varias del grupo. Tal es el
caso, por ejemplo, de un grupo de chimeneas alias que se encuentren espa-
ciadas entre s l a menos de un d i h e t r o y en donde la varlaci6n de presiones
puede provocar problemas de resonancia. L
a mejor form ds evaluar el efecto
de grupo es a partir de resultados.de pruebas experimentales reportados en
la literatura 111, o efectuando este tfpo de pruebas en un tbel de viento.
For otra parte, cuando se trate de definir -la rugosidad del terreno alrede-
dor del s
itio de desplante, 10s obstAculos y construcciones de 10s alrede-
dores si deben tomarse en cuenta.
hl AnAlisis estruckural. A fin de llevarlo a cabo, se pueden aplicar 10s cri-
terios generales de a d l i s i s que se sefialan en este manual. Seccidn de
Estructuras,, Tema 2
, Capitulo 1 (AnAlisls.
de estructurasl.
i ) Interaccibn suelo-estructura. Cuando el suelo del sitio ds desplante sea
blando o cornpresible, deberh considerarse 10s efeckos que en la respuesta
ante la accibn del viento pueda provocar la fnteraccibn entre el suelo y la
construccibn. Los suelos blandos para 10s cuales esta interaccidn es signl-
ficativa, seran aquellos que tengsln m a velocidad media de propagacibn de
ondas .de cortante menor que .TOO - d s . Asirnisk, si sc consideran esos efec-
tos, se seguirh 10s linearnientos recomendados en el Capjtulo C.1.3 Disefio
por sismo, inciso 3
.
6
, en donde se.as.kablecen 10s mbtodos .para definir el
periodo fundamental y el amortiguamiento equivalentes de la estructura.
Estas caracteristicas equivalentes se utilizarh para evaluar las cargas
debidas a1 viento y la respuesta correspondiente.
4.3 CLASIFICACION DE LAS ESTRUCTURAS SEGUN SU- IMPORTANCIA
La segurf;dad.necesaria
para que ,unaeonstruccibn .dads curnpla adecuadamen-
t e con las funciones para las que se haya dest inado puede establecerse a par-
tir de niveles de importancia o de seguridad. En la prkctica, dichos niveles
se asocian coh velocidades del viento que tengan una probabilidad de ser exce-

didas y a partir de hsta se evaltia la rnagnitud de las solicitaciones de disefio
debidas a1 viento.
En este capitulo, atendiendo a1 grado de seguridad aconsejable para urn
estructura, las construcciones se clasifican segun 10s grupos que se indican a
cont inuacibn.
GRWO A Estructuras para las que se recomienda un grado de seguridad eleva-
do. Pertenecen a este grupo aqukllrts que en caso de fallar causarian
la perdida de un n~meroimportante de vidas, o perjuicios econbmicos
o culturales excepcionalmente altos; aslrnismo, las construcciones y
dep6sitos cuya falla irnplique un peligro signlficativo por almacenar
o contener sustmcias tbxicas a inflaraables, asi camo aquellas cuyo
funcionamiento es imprescindible y debe continuar despuks de la
ocurrencia de vientos fuertes tales corn0 10s provocados por huraca-
nes. Quedan exc luidos 10s depbsitos y las estructuras enterradas.
Ejernplos de este grupo son las canstrucciorles cuya falla impida la
-0peraci6n de plantas termoelectricas, hidroelkctr-icas y nucleares;
entre Bstas, pueden rnencionarse las chimeqeas, las srlbestaciones
electricas y las torres y postes que formen parte de lineas de
transmisibn principles. Dentro de esta clasificacibn tambien se
cuentan las centrales telefonicas e inmuebles de telecomunicacinnes
principales, puentes, estacianes terminales de trmsportc, estacio-
nes de bomberos, de rcscate y de policia, hospitales e inmuebles
medicos con &reas de urgencias, centros de operacibn en situaciones
de desastre; escuelas, estadios, templos y museos. Del mismo modo
pueden considerarsc 10s locales, las cubiertas y 10s paraguas que
protejan e q u i p especialmente costoso, y las Areas de remli6n que
puedan alojar a d s de doscientas personas, tales como salas de
espect8culos, auditorios y centros de convenciones.
CRUW B Estructuras para las que se recohienda un grad0 de seguridad modera-
do. Se encuentran dentro de este grupo aquellas que en caso de fa-
1lar, representan un baju riesgo de perdida de vidas humanas y que
ocasionarian dafios rnaterialcs de rnagnitud intermedia. Este es el
caso de las plantas industriales, bodegas ordinarias, gasolineras

C. 1
I.excl'uyendo 10s. dep6sTtos ekteriores de combustibles pertenecientes
al Grupa A l , comercios, restaurantes, casas para habitacf6n, vivien-
das, 'edificios de apartamentos u oficinas, hoteles, bardas cuya
altura sea k y o r qu&2.5 metros y todas las construcclones c u p
falla 'par 'viknto pueda pomr en peligro a otras de esta
clasificacibn 0 de la anterior. Se incluyen tambien salas de reuni6n
y cspect&culos y estructuras de depdsitos, urbanas o industriales,
.. . .
no incluidas en el ~ r u ~ o
A, asi como todas aquellas canstrucciones
que'forr~an de plant&generadaras de energia y que, en caso de
fallir, n ~ ' ~ a r a l , i z a r i a n
$1 funcionamiento de la plants. Asimismo, se
. , .. . . .
consideran en este grupo las 'subestaciones elictricas y las lineas y
postes d e transmisidn .
demenor
. importancia que las del grupo A.
GRUPO C Estructuras para las que se recomieida un bajo pado de seguridad.
Son aquCllas cuya fa1la no implica graves consecuencias, ni puedc
causar dGos a construcciones de 10s Crupos A y B. Abarca, p r ejem-
plo, no s61o bodegas'provis~iomles,
cimbras, carteles, muros aisla-
dos y bardas con a1tuka n o mayor que 2 5 metros, sino tambien m u -
. ..
brimientos, tales corm cancelerias y elementos estructurales que
forrnen parte de las fachadas de las construcciones, siempre y cuando
no representen un peligro que pueda causar dafios corporales o mate-
.riales importantes en caso de desprendimiento. S i por el contrario,
las consecuencias de su desprendimiento son graves, dichos recubri-
. .
mientos se analizarhutflizando las presiones de diseiio de la es-
tructura principal.
4 . 4 CLASIFICACION DE LAS JSTRUCTURAS SEGUN SU RESPUESTA ANTE LA ACCION DEL
VIENTO
. .
. .
De acuerdo con su sens,ibiIidad ante'10s ..efectos de rwagas del vrento y a
su.correspondiente .respuesta dinmica, l& construccicines ss clasifican en
cuatro t ipos. Con base en esta clasificaci6n . podrh seleccionarse el metodo
para obtener las cargas de disefio por viento sobre las estructuras y la deter-
minaci6n de efectos din&micos suplenentarios si es el caso. En el inciso 4.5
se recomiendan principalmente dos procedi'rnientos para definir las cargas de
disefio [uno estdt i c o y otro din&mico.), 10s cuales se describen detalladamente
en 10s incisos 4.8 y 4.9, respectivamente.

TIP0 1 Estructuras.poco sensibles a las rAfagas y a . l o s efectos din-icos
del viento. Abarca todas aqukllas en las que la relacibn de aspecto
h, (definida como el cociente entre la altura y la menor dimensibn
en planta), as menor o igual a cinco y cuyo periodo natural de v i -
braci6n es menor o igual a un scgundo. Pertenecen a este t ipa, por
ejemplo, la mayoria de 10s edificios para habitacibn u oficinas,
bodegas, naves industriales, teatros y audi.tor.ios, puentes cortos y
viaduckos . En el caso de puentes, const i tuidos por losas, trabes.
armaduras simples o continuas o arcos, la relacibn de aspecto se
calculara corno el cociente entre el claro mayor y la menor dimensi6n
perpendicular a Cste. Tambien incluye las construcciones cerradas
con sistemas de cubierta suficientemente .rSgidos, es decir, capaces
de resistir las cargas debidas a1 viento sin que varie esencialmente
su gearnetria. Se excluyen las cubiertas flexibles, coma las de t i p o
colgante, a menos que por la adopcidn de m a geometria adecuada,
proporcianada por la apllcaci6n tie preesfuerzo u otra medida conve-
nient~,logre limitarse la respuest.a estructural dinhica.
Estructuras que .por su alta relaci6n de aspecto o las dimensiones
reducidas de su seccibn transversal son especialnente sensibles a
las rhfagas de corta duracibn lentre 1 y 5 segundos) y cuyos perio-
dos naturales largos fav~recen1a ocurrencia de osci1aciones impor-
tantes en la dircccibn del viento. Dentro de este tip0 se cuentan
10s edificios con .relaci&n de aspecto, A, mayor que cinco o con
periodo fundamental mayor que un segundo. Se incluyen tambiCn, por
ejemplo, las torres de celosia atirantadas y las autosoportadas para
lineas de transmisibn, chirneneas, tanques elevados, antenas, bardas,
parapetos, anuncios y, en general, las construcciones que presentan
una dimensibn muy corta paralela a la direccion del viento. Se cx-
cluyen aqugl las que expl ici tamente se mencionan como pertenecientes
a 10s Tipos 3 y 4.
E s t a s estructuras, ademas de reunir todas las caracteristicas de las
del Tipo 2, presentan oscilaciones importantes transversales al
flujo del viento provocadas por la aparicibn peribdica de v6rtices o
rernolinos con ejes paralelos a la direccion del viento. En este t i p 0

se . . incluyen las construccl~nes y elementos aproximdanente
ci.1indricos .o prismdticos esbeltos,. tales como chi.menee, tuberlas
exteriores.o elevadas, .arbatantes pwa iluminaci6n. postes de dis-
tribucibn ycables de.1inea.s de transmisi6n.
.
T I W 4 Estructuras: que por su forma.o por lo Largo desus periodos de vi-
bracibn (periodos naturales mayores que un segundo).. presentan pro-
blemas aerodlnhicos especiales. Entre ellas se hallan las formas
aerodin&micarnente inestables como son 10s cables de las lineas de
transmi.si&n -cuya secci6n transversal se ve modificada de manera
desfavorable en zonas sometidas a heladas-, .lastuberias colgantes y
las antenas parab6licas. Tambibn pertenecen a esta clasificacihn las
cubiertas colgantes que no puedan- incluirse en el Tipo 1 y las es-
. .
tructuras flexibles con periodbs de vibracibn pr6ximos entre sl.
4.4.1 EFECTOS DEL VIENTO QUE: DEEEN CONSIDERARSE
A continuacldn se &ncionan 10s efectos que s e a el t i p de construcci6n
se d e b e r a tomar en cuenta en el disefio .de estructuras sometidas a la acci6n
del viento.
T. Empujes medios
Son 10s causados- por presiclnes y succiones del flujo del viento
prhct icamente laminar, t a n t o exteriores corn interiores, -y- cuyos efectos son
globales (para el diseiio de la estr,uctura en conjunto] y locales (para el
disefio de un elemento estructural o de recubrimiento en particular). Se consi-
dera que estos empujes a c t h n - en form estatica ya que su variacidn en el
tiempo es despreciable.
11. Empujes d i n h i c o s en la direccibn del vlento
Consisten en fuerzas dinhicas paralelas a1 flujo principal causadas por
la,turbulencia'del viento y cuya fluctuaci6n en el tiempo influye ,de manera
importante en la respuesta estructural.

111. Vibraciones transversales a1 flujo
La presencia de cuerpos en particular cilindricos o prismAticos, dentro
del flujo dei vlento, genera entre otros efectos el desprendimiento de
vhrtices alternantes que a su vez provocan sobre 10s mismos cuerpos, fuerzas y
vlbraciones transversales a la direcci6n del flujo.
IV. Inestabi lidad aerodidmica
Se define coma la amplificacibn d i n h i c a de la respuesta estructural
causada por 10s efectos combinados de la geometria de la construcci6n y 10s
distintos h g u l o s de incidencia del viento.
En el diseiio de las estructuras pertenecientes a1 Tipo 1, bastars con
tener en cuenta 10s empujes medios (est6ticosl calculadas de acuerdo con lo
establecido en el inciso 4 . 8 . 2 y empleando las velocidades de disefio que se
especifican en el fnciso 4.6.
Para d i s e h r las construcciones del Tipo 2 se considerarh 10s efectos
d i n a i c o s causados por la turbulencia del viento. Estos se tamarfLn en cuenta
mediante la aplicacibn del factor de respuesta dinhica debida a rkfagas, ,a1
cual se refiere el inciso 4.9.3.3.
Las estructuras del Tipo 3 deberh disefiarse de acuerdo con los criterios
cstablecidos para las del Tipo 2 , pero adews debera revisarse su capacidad
para resistir 10s ernpujes d i h i c o s transversales generados por 10s vbrtices
alternantes s e g h se especifica en el inciso 4.9.3.4.
Finalmente, para las del Tip 4 10s efectos dei viento se deterrinarh
por mcdio de estudios representativos analiticos o exprimentales; p r o en
ni@n caso, 10s efectos resultantes podrh ser menores que 10s especificados
para las construcciones del Tipo 3. En el inciso 4.9.5 se dan algunas recomen-
daciones con el objeto de evaluar la respuesta de las estructuras del Tlpo 4.
En las construcclones de form gtom4trlca poco usual y de caracteristicas
que las hagan particutarnente sensibles a 10s efectos del viento, el c8lculo

de dichos efectos se basarh en 10s resultados de 10s ensayes de protot ips o
de modelos en t h e 1 de vlento. Asinismo, pod* tomarse corn base 10s resulta-
dos existentes .de ensayes en modelos de estructuras,'con
caractcrfsticas seme-
jantes. . -
Los procedimientos de 10s ensayes en t h e 1 de viento y l
a interpretacibn
de 10s resultados seguirh las tkcnicas actuales ya reconocidas, tales corn
las de las referencias 4-6, las cuales deben ser.aprobadaspor axperkos en la
materia y por las autoridades correspondientes.
A f i n de evaluar las fuerzas provocadas p r la accibn del viento, se
proponen principalmente' dos procedimientas. El primer0, referido coma anklisis
esthtico (&ease el inciso 4 . 8 ) , se &nplear& euando 'se' trate de estructuras o
elementos estructurales suficientemente rigidos, que no Sean sensibles a 10s
efectos d i h i c o s del viento. En caso contrario, debera utilizarse el segtmdo
procedimiento llamado Mlisis didnico Iconstiltese el inciso 4.93, en el cual
se afirlna que u k construccidn o eie~nentoestructural' es sensible a 10s efec-
tos din&micos del vfento. cuando se presentan fuerzas importantes provenientes
de la interaccihn dinhnica entre el viento y la kstructwa.
Un tercer procedimiento para evaluar la acci6n del viento sabre las cons-
trucciones consiste en 1levar & cabo pruebas experimentkles de modelos en
t m e l dc viento. Estas pruebas dkben real izarse cuando se desee- conocer la
. . .
respuesta d i h i c a de estruct'uras 'cuyageohetri'a $=a marcadamente 'diferente de
las formas comunes para lag cuiles ekikte informkcibn disponible en 10s regla-
mentos o en la 1iteratwa. Tarabien se aconsejan cuando es necesario calcular
coeficientes de presi4n para disefiar recubrimientos de estructuras que tengan
una forma poco cirnb. b las 'refekencias1 y 4-6,' pueden encontrarse reconen-
. .
dacioneg sob& la irtil lzaiiibn de tecnikas recientes para efect- pru&bas' en
tinel de viento.
En la figura I. 1 se muestra un diagram de flu30 de 10s pasos a seguir
para ekluar las c&& ocasidnadas por' la ackibn d e l viento y que deberh
conslderarse en'el disefio da estructuras resisientes a dicha accibn.

, ---
Clasificacibn de la estructura
GHUPOS: A. B, C TIPOS: 1, 2
. 3, 4
Delerniinacidn de la velocidad de disrfio, V
,
I
segdn su rugosidad segljn su tamaS50
Uainbios en la CATEGORIAS: 1, 2. 3. 4 CLASES: A. 8. C
rugosidad del
tarreno para una
direccidn del Definir la velocidad regional, V,.
vienlo dirda para e l period0 ds retorno requerido
(4.6.2)
I I
-
. .
L
Cdlculo final de Vn
VD = FTFmVR
(4.6)
4
Cdlcuio del factor de correccidrr dc densidad G, y
obtencibil de la presidn dindmica da base, qZ
q = U.0048 G V
:
(4.7)
.
4
Det.ernlinaci6n de las presiones, pz
ESTKUCTURAS TIP0 1
[incluve l
a estructura rrrincipal, la
ESTRUCTUHAB TIP0 2. 3. 4
(s61o inchiye la estructura principal.
secunds~-iay sus racr~bl-imientos la S C L ' U I L ~ H ~ ~ H
y sus rec~~hrimientos
y
y sujetadoreu) JJ/D >5
sujetadores se tratan can el anelisis
1
-
- N
g
-
Q
7
9
j o T>l s
de fia~-gasestitico)
Utilizer- el alldlisis dc cargas estdtico Utfiizar el analisis d c cargas dingmica
(4.8)
I I diferentes tipas de estructuras
y recrihrimientas I
Los nfimeras ent.re parintesis se
refieren a 10s incisos del Indice.
E
L nGmero II se reliere a1
Torno l e Comentarios
A
Presiones y fuerzas en la dircccidn del vientn
P = FgCaqz
(4.9T3.1y 4.9.3.2)
L
Factor de respuesta dinkmica
debido a rsfngas, Fg
(4.9.3.3)
1
Efectos tr-uiisversales a la direccidn del viento
(4.9.3.4)
4
Efectos aerudin51nicos cspeciales:
inastabilidad aeroeldvticsr
- (4.9.4)
Fig.I.l Diagrama
. de flujo del procedimiento para abtener
. las cargas yur vicnto

C. I
4.6 DETERMINACION DE U VELOCIDAD DE DISmO. Vg
La velocidad de disefio, VD, e s ' l a velocidad a partir de la cual se calcu-
lan 10s efectos del viento sobre la estructura o sobre un cornponente de la
misma.
La velocidad de disefio, en kdh, se obtendra de acwrdo con la eeuaci6n:
VD = FT Fa VR
en donde:
FT es un factor que depende de la topografla del sitio, adirmnsional.
Fa
el factor que toma. en cuenta a1 efecto cornbinado de las
caracteristicas de exposicibn locales, del t&o de la construccibn
y de la variacibn de la velocidad con la altura, adimensional, y
VR
la velocidad regional que le corresponde a1 sitio en donde se cons-
truird la estructura, en kmh.
La velocidad regional VR y 10s factores Fa y FT se definen y se determi-
nan se&n 10s incisas 4.6.2, 4.6.3 y 4.6.4 respectivamente.
4 . 6 . 1 CATEGORIPS DE TERRENOS Y CLASES DE ESTRUCTURAS
Tanto en el procedimiento de d l i s i s estiktico como en el didmica inter-
vienen factores que dependen de las condiciones topograficas y de exposicibn
locales del sitio en donde se d e s p l a n t d la construcci6n, asi como del t-o
de ksta. For lo tanto, a f i n de evaluar correctamente dichos factores, es
necesario establecer clasificaciones de caracter prktico. En la tabla 1.1 se
consignan cuatro categorias de terrenos atendiendo a1 grado de rugosidad que
se presenta alrededor de la zona de desplante. La t a b l a 1.2 divide a las es-
tructuras y a 10s elementos que f o r m parte de ellas en tres clases, de
acuerdo con su tamaiio. En el inciso 4.6.4 se evalh el efecto de la topografia
local del sitio.
En la direccibn del viento que se estC anallzando, el terreno inmediato a
la estructura deberh presentar la aisma rugosidad (categoria), cuando nenos en
ma distancia denominada longitud minima de desarrollo, la cual se consigna en
la tabla I . 1 para cada categoria de terreno. Cuando no exista esta longitud
minima, el factor de exposicibn F definido en el incisa 4.6.3, debera modi-
EL'

ficarse para tomar en cuenta este hecho. En este caso, el diseihdor podrCa
scleccionar, entre las categorias de 10s terrenos que se cncuentren en una
direcci6n de anAlisis dada, la que provoque 10s efectos mAs desfavorables y
deterrninar el factor de exposicibn para tal categoria, o seguir un procedl-
miento analitico mAs refinado a fin de corregir e l factor de exposicibn, camo
el que se presenta en el inciso 4.6.3 del Tom I1 de Comentarios.
Tabla 1 . 1 CATEGORIA DEL TERRENO SEGUN SU RUCOSIDAD
Cat. Descripci6n Ejemplos Limi tacioncs
Terreno abierto, Franjas costeras planas, La longitud minima de
pract icamente zonas de pantanos, cam- este tipo de terreno en
plano y s i n pos akreos, pastizales y la direccidn del viento
1 obstrucciones tierras de cultivo sin d e b ser de 2000 r a 10
setos o bardas alrededor. veces la altura de la
Superficies nevadas pla- construcci6n p o r dfseiiar,
nas. la que sea mayor.
- ... -
Terreno piano u Campos de cultivo o gr- Las obstrucciones tienen
ondulado con jas con pocas obstruccip alt-uras de 1.5 a 10 m,
2 pocas obstruc- nes tales corno setos o en una longitud minima
c1ones bardasalrededor, k b o - de 1S00r.
lcs y construcciones d i g
persas.
Terreno cubierto Areas urbanas, suburba- Las obstrucciones preseq
por numerosas nas y de bosques, o cual tan alturas de 3 a 5 m.
obstrucciones quier terreno con numero La longitud minima de es
estrechamente sas obstrucciones estre- te t i p de terrcno en la
3 espaciadas chamente espaciadas. E l direcci6n del ,vientodebe
tamafio de las construe- ser de 500 m o 1
0 veces
ciones corresponde a1 de la altura de la construc
las casas y viviendas. cibn, la que sea mayor.
...
Terreno con Centros de grandes ciu- Por lo menos el 50% de
numerosas dades y complejos indus- 10s edificios tiene m a
nbstrucciones triales bien desarrolla- altura mayor que 20 rn.
largas, allas y dos. L
a
s obstrucciones miden
estrechamente de 10 a 30 n de altura.
espacladas La longitud minima de eg
t e t i p 0 de terreno en la
direccibn d e l viento de-
be ser la mayor entre
400 m y 1
0 veces la altg
ra de la construcci6n.
. .. -

C.I
Tabla 1.2 C M E DE ESTRUCTUEU SEWN SU TMW%l
Clase Descrfpci6n
Todo elemento de mcubriniento de fachadas, de ventanerias y de
A : techumbres y sus respectivos sujetadores, Todo elemento estructural
aislado, expuesto dirsctamente a l
a accien del vlento. Asirnism,
todas . las construcciones cuya mayor dimensibri, ya sea horf zontal o
vertical, sea mnor que 20 metros.
Todas las construccfones cuya mayor dimensibn, ya sea horizontal o
vertical, varie entre 20 y SO metros.
Todas las constbucbio~acup' nayor d k n s i b n , ya sea horizontal o
vertical, sea nayor que 50 metros.
4.6.2 MAPAS DE ISOTACAS. VELOCIDAD REGIONAL,
. .
La velocidad regional del viento, VR, es la m&1ma velocidad media pro&-
ble de presentarse con un cierto- priodo de recurrencia en una zona o regibn
. ,
determinada del pais.
En 10s mapas de isotacas que se incluyen en este lnciso con dlferentes
periodos de retorno, dicha velocldad se refiere a candiclones homogbneas que
carresponden a una altura de 10 metros sobr=.
l a superficie del suelo en terre-
no plano {Categoria 2 segiur la tabla I. 1.1; es decir, no considera las caracte-
risticas de rugosidad locales del terreno ni la topografia especifica del
s i t i o . Asinism,' dicha velocidad k e esocia con =&fagas de 3 segundos y tona en
cuenta la posibi 1idad de que se presenten vientos debidos a huracanes en las
zonas costeras.
La velocidad regional, VR, se detertnina tomando en cansideraci6n tanto la
localizacibn geografica del sitio -de desplante de la estructura coma su
dest ino.
En las figuras I.2 a I . 4 se muestran 10s mapas de isotacas regionales
correspondientes a periodbs de recurrencia de 200, 50 y 10 d o s ,
respectivamente.
La importancia de las estructuras {vCase el inciso 4.3) dictamina 10s

C.I
periodos de recurrencia que deberh considerarse para el diseiio por viento; de
esta manera, 10s Grupos A, B y C se asocian con 10s periodos de retorno de
200, 50 y 10 aiios, respectivamente. El s i t i o de desplante se localizar8 en el
mapa con el perlodo de recurrencia que corresponde a1 grupo a1 que pertenece
la estructura a fin de obtener la velocidad regional. En el Tom XI1 de Ayudas
de disetio se presenta una tabla con las principales ciudades del pals y sus
correspondientes velocidades regionales para diferentes periodos de retorno..
4,6.3 FACTOR DE EXPOSICION, Fa
El coeflciente Fa refleja la variaci6n de la velacidad del viento con
respecto a la altura 2
. Asimismo, consldera el tamaiia de la construcci6n o de
10s elementos de recubrimiento y las caracteristicas de exposicibn.
E l factor de exposicihn se calcula can la siguiente expresi6n:
en donde:
Fc es el factor que determina la influencia del tamaiio de la construc-
cibn,. adinwnsional, y
F el factor que establece la variacibn de la velocidad del viento con
rz
la altura Z en funci6n de la rugosidad del terreno de 10s alre-
dtdores, adimensional.
k s coeficientes F y F se definen en 10s incisos 4.6.3.1 y 4.6.3.2,
C rZ
respect ivamente.
Como se mencion6 en el inciso 4.6. I , c u d 0 la longitud minima de desa-
rrollo de un terreno con urn cierta rugosidad no satisface lo establecido en
la tabla 1.1, deberi seleccionarse la categoria que genere 1- condiclones m
&
desfavorables para k a direccibn del viento dada. Alternativarnente, la varia-
ci6n de la rugosidad alrededor de la construcci6n en un sitio dado podrh to-
marse en cwnta corrlgi&ndo el factor d ~ e x p o s i c i 6 n ,Fa, utilizando para ello
el procedimiento gue se describe en el inciso 4.6.3 del TO^ I1 de Comntarios
de este misno capitulo.

4.6.3.1 Factor de t d o ,
Fc
El factor de tana.fio, Fc, ea el que toma en cuenta el tiemp en el que la
rAfaga-delviento act* de manera efectiva sabre ma construcci6n de dimensio-
nes dadas. Considerando la clasificacibn de Xas e s t r u c t u r ~segk su tam50
lvease la tabla I , este factor puede determinarse de acuerdo con la
tabla 1.3.
Tab1a I . 3 FACTOR DE TAM&I, F
. Clase de estructura Fc
4.6.3.2 Factor de rugosidad y altura, F
rZ
El factor de rugosidad y altura, FrZ, establtce la variaci6n de la velo-
cidad del viento con la a1tura 2
. Dicha variacihn estk -en funcidn de la cate-
goria del terreno y del tamaAp de la construcci6n. -
. .
Se obtfene de acuerdo can las expresiones siguientes:
en donde:
d es la altura, e d i d a a partir del nivel del terreno de desplante,
. . , .
por encirna de la cual la variacibn de la velocidad del viento no es
importante y se puede suponer constante; a esta altura se le canoce
como a1tura gradlente; 8 y Z e s t h dadas en metros, y
. .
el expone& que determlna la forma c
k l
a variaci6n de la velocidad
dsl viento con la altura y es adlmensional.
Los coeficientes K y a e s t h en funci6n dt la rugosidad del terreno (ta-

C, I
bla 1 . 1 ) y del tamafio de la construccibn (tabla 1.2). En-latabla 1.4 se can-
signan 10s valores que se aconsejan para estos coeficientes. En. la- figma
111.1 del Tom de Ayudas d e disefio se muestra la variaci6n del factor Fa con
. ,. .
la altura, .con la'citegoria del terreio y can la clase de estructura.
Tabla 1 . 4 VALORES DE u Y 6
4.6.4FACTOR DE TOPOGRAFIA, FT
Este factor toma en cuenta el efecto topogrMico local del s i t i o en donde
se desplantarB la estructura. Asi, por ejempls, s i la construcci6n se 1ocali.za
en las laderas o cimas de colinas a monteas de altura importante con respecto
a1 nivel general del terreno de 10s alrededores, es muy probable que se gene-
ren aceleraciones del flujo del viento y, por cansigutente, debera incremen-
tarse la velocidxd regional.
En la,tabla 1.5 se ~uestran10s valores que se recoviendan con base en la
experiencia para el factor de topografia, de acuerdo con las caracteristicas
topogruicas del sitio.
En casos criticos, este factor puede obtenerse util izando alguno de 10s
siguientes pr-ocedimientos:
13 Experimentos a escala en tlineles de viento.
21 Mediciones realizadas directamente en el sitio.
31,Empleo de ecuaciones basadas en ensayes experimentales como las que se
presentan en las referencias 24 y 25.
1.4.20

Tabla 1.5 FACTOR DE TOPOGRAFIA LOCAL. FT
S
i
t30s Topogmf ia FT
Base de promontorios y faldas de serranias
del lado ds sotavento. 0 . 8
Protegidos
Valles cerrados. 0.9
Terreno pr&ct
icainente piano, campo abierto,
Hormiiles .ausenciade camblos topograficos importan-
tes, con pendientes menores que 5% .
. .
Terrenos inclinados con pendientes entre 5
y 10X, valles abiertos y litorales planos..
! 1.1
Expuestos Cimas da promontories, calinas omontaiia5,
terrenos con pendientes mayores que IOX,
cafiadas cerradas y valles que formen un
ernbudo b caA6n, islas. . . 1.2
Expertos en la nateria deberAn justificar y validar arapllamente 10s re-
sultados de cualqulcra de estos procedimientos.
Para el caso particular en el que la construccibn se desplante en un
promontorio o en un terraplCn, puede aplicwse el procedimiento analitlco que
se recornienda en la referencia 26, el cual se describe en el Tom I1 de Comen-
tarios.
4.6.5 CAMBIO DEL PERIOD0 DE RETORNO
S
i por cualquier raz6n plenamente justificada se requiere canbiar el
periodo .de retarno de la velocidad .regional o el nivel de probabilidad de
excedencia o el periodo de vida 6til de m a estructura que se desplantara en
un sitio dado', se aplicar8n,loscriterios descritos en este inciso.
: El nivel de p&babi 1idad . de excedencfa deseado para periodo de vida
O t i 1 N, en afios, se calcula con la ecuacibn:
. .
en donde:
P es la probabllidad de que la velbcidad del viento, VT, se exceda a1
. ,
menos una vez en H aiios, adimensional,

VT la velocidad del viento con periodo de retorno T, en k d h ,
T el perlodo de retorno de la velocidad V1, en afios, y
N el periodo de eqmsicf6n o de vida fitil, en d o s .
Es importante seiialar que si se cambia el periodo de vida Qtil, N, o el
de retorno, T, entonccs se modifica la probabilidad de excedencia, P. En la
tabla 1.6 se presentan valores de P para diferentes T y N.
La velocidad del vlento, V , con periodo de retorno T, podrh determinarse
con un procedimiento de interpolacidn que tenga como extremos las velocidades
regionales asociadas.con los periodos de retorno de TO y 2000 aiios. Dicho
procedimiento podrfn llevarse a cab0 de dos maneras: una grMica y otra
analitica.
Tabla 1.6 PROBABILIDAD DE EWEDENCIA, Pi%], SECUN EL PERIODO
DE RETORNO, T, Y LA VIDA UTIL DE LA ESTRUCTURA, N
Vida Otil, N
Periodo de retorno, T Caiiosl
100 200 400 800 1600 2000
-
18
-
-
-
30 96 45 26
-
-
-
-
-
40 98 33 18 9 5 2 . 5 . 2
S5
99 63 39 22 12 6 3 2.5
100 99.9 87 63 39 22 12 6 4.9
En el primer caso se utilizara una grwica semilogaritmica, como la de l
a
figura 1.5, en donde se marcarb las velocidades regionales del sitlo de inte-
rCs obtenidas de 10s mapas de isotacas con periodos de retorno de I D , SO, 100,
200, y 2000 afios; los mapas con periodos de 200, 50 y 10 aAos se muestran en
las figuras 1.2 a 1 . 4 ' ~
10s de 100 y 2000'aiios en l s s figuras 1.6 y 1
.
7
. Con
estos puntos se trazarsl una curva suave que pase por ellos, de donde se calcu-
la& la velocidad regional para el periodo de retorno requerido. Asirnisrno, las
velocidades regionales para 10s periodos de retorno mencionados se pueden
obtener de la tabla con las principales cludades pmsentada en e l Tom It1 de
Ayudas de disefio de este misrno capitulo.

, . .
, .. . . . . .
Fillria I:$; ~;&fico pdra det.eiminsr' ldvelocidad rsglonal, V
; ;
. .
. . . ,
con period0 d e retprno T. en, un sitia d ~ d c
. . . > . . ,
.
> . . . . . .. .
. .
. - .
. . ,
. . . : . . , , . . . . ,

Los rnapas de las figuras k.6 y 1.7 s&lo d e b e ~ h
utilizarse en 10s casos
en 10s que claramente se.demuestre la necesldad de emplear velocidades regio-
nales con periodo .de retorno mdlferente a 10s establec,idos..
en e 1 inciso 4.6.2.
L
a interpolacidn analitica consistira en ajustar una ecuacfon dc . tercer
grado a la curva descrita en el d t o d o de interpolacibn gruica'. La ecuacidn
es del tipo:
en donde:
. . ~.
y es lavariableque reljresentaa lavelocidad'regional,e n k d h , para
el pe'riodo.der e t o b T, en afios, requerido, o sea: y = VT.
- .
x una k i a b l e adimensional .que @st&
en funci6n del periodo de retorno
T, en G a s , igual a: x = log (TI - 1,
a una constante igual a la velocidad 'regiohl del s i t i o con periodo de
a
retorno de 10 afios (ao = Vl0), en kdh, y
a son 10s coeficientes de l
a ecuacidn ctibica, en kmfh, ( i = 1,2,31 y
I
se obtienen a1 resolver el siguiente sistema de ccuaciones:
.. . . . -
a = 19.344 Yl - 27.322 Ya + ' 8.269 Y3 - 21.974 Vlo
I
a2
= -27.322 Yt + 39.774 Y ' - 12.227 Y3 + 29.404 V
2 10
a = 81269 Y1 -12.227 Y2 + 3.803 Y3 - 8.764 Vlo
3
en donde:
vlo
es la velocidad regional del sitio deseado, en km/h, para un periodo
. .
de retorno de 10 af~os,
, .
YI eon variables, en k d h , que se abtienen a partir de las expresiones:
X
1
= log(T 1 -' 1.. adimknsional; T ,'son 10s c i n c ~periodos de retorno en
1 1
f i o s , esto*es: -T = 10, T = SO, T3'= 100, T = 200 y T = 2000.
1 2 4 5
Y~
son las velocidades regionales, en km/h, del s i t i o de inter& co-
rresp~n~ientes
a,:l b s . cinco perlcidos de retbimo, esto es: y -- V
1 to'
Y , = v s o ' Y,=vloo' y , = V = v
... .. zoo' YE moo-

C. I
Ffnalnente, para contar.canel valor de la velocidadregional con perfodo
de retorno.igual a T (y = YT) s e sustituyen en la ecuaclbn c~bicapropuesta
los valores de las constantes al, calculados a partir del sistena de ecuacio-
nes, y el valor de "x" determlnada con la expresibn: x = log (T) - 1, Esta
velocidad regional se utilizard para .calcul~rrla velocidad de diseiio s e g h se
indica en ,el inclso 4.6.
4.7 PRESION DINAMICA DE: BASE, qZ
Cuando el viento act~asobre un abst&culo, genera presiones sobre su
superficie que varian seg* la intensidad de l
a velocidad y la direcci6n del
viento. La presibn que ejerce el flujo del viento sobre una superficie plana
perpendiculm a 151 se denomina corntlrunente presign d i W c a de base y se de-
. .
termina con la siguiente eeuacibn:
en donde:
G es. el factor de correccibn por temperatura y p r altura con respecto
a1 n i w l de1 mar, &dimensional,
VD
la velocidad de disefio, en k d h , definlda en el i a l s o 4.6, y
% la presi6n d l m i c a de base r uaa altura Z sobre el nivel del te-
a
rreno, en kg/m .
El factor de 0.0048 corresponde un xledio de la densidad dei aire y el
valor de G se obtiene de la expresibn:
en donde:
n es 1a presi6n , barornbtrica, en mm de Hg, y
.
r la temperatura ambiental en 'c.
En la tabla 1.7 se presenta la relaci6n entre 10s valores de la altftud,
hmb
en metros sobre el nivel ,del-mar, msnm, y l
a presibn,
bammetrica, n.
En el Tomo III de Ayudas de-disefio se muestra una gr&fica de la variaci6n
de G con respecto a z y R.

Tabla 1.7 RELACION ENTRE LA ALTITUD
Y LA PRESION BAROMETRICA
N o t a : Puede Interpolarae para valores
intermedios de l a altitud, h .
m
2
La presidn actuante sobre una construcci6n dcterminada, pz, en k
g
/
. , se
obtiene tomando en cuenta principalmente su forma y esth dada, de manera gene-
ral, por l
a ecuaci6n:
P
, = cp qz
en donde el coeficiente C se denornina coeficieite de presibn y es adirncnsio-
P
nal. Los valores de 10s coeficientes de presl6n para diversas formas estructu-
rales y el cAlculo de las presiones globales y locales irnportantes, se especi-
fican a partir del incisb 4.8.2.

4.8 ANALISIS ESTATICO
Los empujes medios que se eval~ancon este procedimiento son aplicables
i . . I . . ,
. .
a1 disefio de las estructuras pertenecientes dl.:Tipo 1.
El mttodo estktica sblo puede,.utiliz&se para d i s e h r astructuras o ele-
mentos estructurales poco sensibles a la acci6n turbhlenta del viento. E s t a
. : .
condici6n se satisface.cuando:
a] la relacidn W D a 5, en donde H es 1a:alturade.l
a construccibn y D es
la diraensibn minima de la base,
. . y . .
b) el periodo fundariental de la estructura es menor o igual que un segundo.
. .
Para el caso de construcciones cerradas, techos aislados y toldos y CU-
biertas adyacentes, no es necesario calculw.su period0 fundamental cuando se
cumplan las siguientes .condiciones:
. . .
a3 la altura t o t a l de la constsucci611, H, 'es wnor a igual que 15 metros,
bl la planta de la e ~ t r u c t u r ~
es rectangular o formada por una conbinacibn
. .. . . . .
de recthgulos,
c) la relmi6n W D es rnenor que cuatro para construeelones cerradas y menor
.que urn para'.techos aislados; para toldos y cubiertas adyacentes en
voladizo., el claro no debe ser mayor que 5 m.
dl para construcciones cerradas y techos aislados,. 1a.pendiente de sus
techos -inclinados o a dos ag'uas- ho debe exceder 10s 2CI0, y en techos
de clams rnQltiples deberL ser.
. . menor que 60'; para toldos y cubiertas
adyacentes, l
a pendiente no ser* mayor que SD.
. . ,
4i 8.2 PRESIDNES Y FUERZAS'DEB1DAS A L
A ' ACCIDN DEL VfENTO
4.8.2.1 Empujes medios
Los empujes medios lesthticosl evaluados de acuerdo con lo especiflcado
en estos incisos se aplican en el dfsefio de estructuras pertenecientes a1
Tipo 1 (inciso 4.43. Asimismo, aqui se presentan las racoaendaciones para
calcular las presiones de diseiio de canaelerlas, elementos de fachada y recu-
brimientos de las construcciones Tipos 1, 2 y 3. Los smpujes d i h i c o s corres-
pondicntes a las estructuras Tipos 2 y 3 se d e t e r m i n h segh se indlca en el
inciso 4.9.

C. 1
4.8.2.2Fuerzas sobre construcciones cerradas
Para 10s fines de'este capitulo, una estructura cerrada es la que se
compone de m u r o s y techos a una o dos aguas, dispuestos de tai manera que
fcrman una construcci6n prisrnAtica; dichas techos y m u r o s no necesariamente
son impermeables, pueden tener aberturas, tales como ventanas o pue1-tas , por
donde el flujo del vlento puede penetrar y generar presiones interfores. Asi-
mismo, una estruetura de planta rectangular en la que uno de sus lados esth
completamente abierto se considera como cerrada con una abertura dominante en
ese lado. Cuando se tenga una construccibn con tres m u m s o menos, kstos se
disefiarh como elementos aislados.
Las fuerzas que se ejercen sobre 10s elementos de estructuras cerradas,
muros y techos, s e r h las ~esultantesde las presiones actuantes sobre sus
superficies exterlorss e interiares y deberh calcularse de acuerdo con la
siguiente ecuacibn:
con;
-
Pz - pn
en donde:
para construcciones cerradas,
para el caso en que se aplique la presibn neta,
F es la fuerta del viento que a c t b perpendicularmente a la superficie
e
de un elemento de la construcci6n, en kg,
2
pz
la presidn de disefio a la altura 2, en kg/m ,
2
pe
la presibn exterior, en kg/m [ incis.0 4.0.2.2.11,
p,
la p n s i b n interior, en k
g
& (incise 4.8.2.2.21,
2
pn
l
a presi6n neta, en kg/m [incisos 4.8.2.6 a 4.8.2.91,
2
A el &rea de la estructura, o parte de ella, en m , a la altura 2,
z
sobre la que act-6ala presi6n de disefio, p Ella correspondera:
2'
a) a una parte de alguna de las supeflicies de la construccibn; la
presibn de disefio que corresponde a una velocidad y direccibn del
viento dada, se vera afectada por el coeficiente de presi6n.
=PI
el cual a su vez depende de la forma de la estructura,
b) a la superficie de la construcci6n o de un elemento estructural,
proyectada sobre un plana normal a1 flujo del viento; la presi6n

de disefio se verb afectada poi- el coeficiente de arrastre,
s e g h la forma de la construccidn o del elemento estructural,
cl a las superficies que se indfquen en 10s incisos carrespondientes
cuanda se enpleen coeficientes de fuerza, Cf, o coeficientes de
presi6n neta, C , para evaluar la fuerza total de disefio-
P n
tas fuerzas y 10s laomentos de volteo totales que actaan sobre una cons-
truccibn deber&n obtenerse sunando los efectos de las presiones exteriores e
interiores, o de las presiones netas, que se presentan sobre sus superficies.
4.8.2.2.1 Presiones exteriores
La presihn exterior, pe, sobre m a de la.superficies de una construcci6n
cerrada se calcular& utilizando la'siguienteecuacibn:
en donde:
pe
es la prcsibn exterior, en kg/m:
C el coeficiente de presibn exterior, adiwnsional,
Pe
KA el factor de reducci6n de presi6n por t&o de Area, adimensional,
KL el factor de presi6n local, adimensiox~al,y
2
Q,
la presidn dinhica de bese del viento, en kg/n, calculada se* el
inciso 4.7.
Los valores de 10s factores K y Kt , asi c o w la forma en que se aplf-
I
can, se describen m&s adelante en este mismo inciso.
En las tablas I. 8, I.9 y I. 10 se proporkionan valores del coeficiente de
presi6n exterior, CPt, para nuros y techos de construcciones con planta
rectangular cerrada. b s parhetros referidos en esas tablas se ilustran en la
f igura I . 8, en la cual es importante observar que la denominacibn de 10s rnuros
depende de la direccibn en la que act& el viento y que, en algunos casos, la
altura B ts funcibn del a u l o r. Los valores del coeficiente de presibn
exterior para estructuras que ha sean ds planta rectangular cerrada se dm en
los fncisos 4.8.2.6 a 4.8.2.12.

Los valores del coeficiente de presibn exterior que se presentan en este
fnciso se refieren a las construcciones con planta rectangular cerrada. Sf se
adoptan otros valores de Cpe, &stas deberh Justif icarse con base en resulta-
dos analiticos o experimentales sobre la distribucihn de presiones del viento.
Cuando el valor de CPe sea poaitivo, se tratara de un empuje sobre
--.. el
&rea en cuesti6n; cuando sea negative, se tratarh de una succibn. Esto signi-
flca que l a s presiones positivas act- hacia la superficie y las negativas se
alejan de dsta.
Cumbrera Teeho sotavento '7
~or'dede barlovento
Viento normal a las generatrices
(e-cr)
Viento paralelo a kas generatrices
(0-so.)
A
d
Direcci6n del viento
[e=cr)
Figura 1.8 Definicidn de pnrhetros de construcciones con planta cerrada
-, . I
A continunci4n se especifican 10s valores de 10s factores KA y Kt.
- Factor de reduccibn de presibn por tamaiSo de Brea, KA
Los valores del factor KA se lndican en la tabla 1.11; en ella puade

Tabla I. 8 COEFICIENTE3 DE .PRESIONEXTERTOR, Cp, , PARA M
m
O
S EN
BARLOENTO Y SOTAVENTO DE COMSTRUCCIONES CON PLMTA RECTANGULAR CERRADA
'1
Direcci6n d e l . Inclinaci6n
SUPERFICIE viento d l b del techo Pe
0 7
Normal o paralela a
Earlovento . . Gualquiera Cualquiera
las generatrices . .
0.8
I -0.5
= 2 < 10- -0.3
Normal a las
4 -0.2
generatrices
1 0 O ~
y 5 15O -0.3
Ie = o O )
Sotavento Cualquiera = 20" -0.4
Z 25O -0.5
Paralela a las I -0.5
generatrices = 2 Cualqulera -0.3
(e = g o 0 ) 2 4 -0.2
.
I . Se puede i n t e r p o l a r para obtener valores Interm%dios de d/b y r .
2. Esta tabla se apllca c o n ayuda de l a flgura 1.8.
Tabla I. 9 COEFICIENTE DE PRESION WTrERIOR, Cpe, PARA ZONAS DE
LATERALES DE CONSTRUCCIONES
CON PLANTA RECTANGULAR CERRADA
Distancia horizontal a
lo largo de un rnuro la- Coeficiente de presi6n
teral medida a partir exterior
de la arista combn con C
Pe
el muro de barlovento
de 0 a l R -0.65
de 1H a 2A -0.5

de 2H a 3H -0.3
> 3H -0.2
i..--.-
H U L A S :
1. E s t a tabla se aplica c o n ayuda de la r i g u r a 1.9.
2 . La d i s t a n c . i a horlzonta1 n e determiha-en funciln de
la altura de la conttrucci6n, H , la cual a su v e z
s e c a l c u l a s e g d n la f i g u r a 1 . 8 .

Tabla 1.10 COEFICIEmE DE PRESION EXTERIOR, Cpe, PARA ZONAS DE
TECHOS DE CONSTRUCCIONES CON PLANTA FECTANGULAR CERRADA.-
Distancia horizontal so-
Angulo Relacidn bre el techo ~ d i d a
a C
d e l viento Pe
8 Y H/d partirde l a a r i s t a s u p .
del muro de barlovento Bar-lavento Sotavento
C
lo0 toda
-0.7 -0.3
15* -0.5, 0.0 -0.5
20O e1 -0.3, 0.2 -0.6
0.25 Area
-0.2, 0.3 -0.6
30* -0.2, 0.3 -0.6
35O de1 0.0, 0.4 -0.6
45O . . 0;
5 -0.6
techo
t60° 0.01~ -0.6
8 = D O lo0 -0.9 -0.5
toda
15O -0.7 -0.5
Normal 20O el -0.4, 0.0 -0.6
250
0.50 h-ea
-0.3, 0.2 -0.6
a las 30 -0.2, 0.2 -0.6
35a de1 -0.2, 0.3 -0:6
generatrices 45O 0.0, (3.4 -0.6
techo
260 O 0.017 -0.6
:$ toda -1.3 -0.7
-1.0 -0.6
2oQ
.
e1 -0.7 -0.6
25* r 1.0 *@a
-0.5, 0.0 -0.6
30 -0.3, 0.2 -0.6
3s0 de1 -0.2, 0.2 -0.6
45O
techo
0 . 0 , 0.3 -0.6
260e 0.01~ -0.6
Normal a las
generatrices
0 a l H -0.9
1H a 2H -0.5
e = 0' y r < loQ 5 0 . 5 2H a 3H -0.3
o paralela a las
> 3H -0.2
generatrices
0 a H/2 -1.3
8 = 90* y r todos r 1.0 > W2 -0.7
1. Esta tabla ee utillza con ayuda de las flguras 1.8 y 1.9.
2. Cuando se , muestren dos valores, el techo deberd dise6arse para e l mds dcs-
favorable, ya que debldo a La turbulencia del vlento, el techo puede estar
sometido a presiones pasltivas o negatlvas. Aslmisnu, deben considerarsc
las dlferentas camblnaclones de presiones exteriores e interiores a rin de
utillzar la condfcldn d s adversa en el disefia.
3
. S1 se requleren valores del coeficlente de prcs16n correspondientes a valo-
res intermedlos . de r, y de la relaclbn H/d, puede realizarse una interpola-
c l d n llneal, la cual st llevarl a cab0 entre valores del m I s w signo.

viento
determina segGn
la figura 1.8.
Figura 1.0 Definicidn de zonas en mums laterales para
-aplicar 10s coeficientes de presidn exterior
obsewarse que este factor depende del h a tributaria de,disefio. Para 10s
casos no contemplados, asi como para 10s muros de silos y tanques cilindricos,
el valor de KA serk igual a la unidad.
Tabla I. 11 FACTOR DE REI)UCCION, K
, , PARA m
H
0
S Y WINIS LATERALES
I Area tributaria en n2 I Fectar de reduccl6n I
Puede intcrpolareo- para valores i n t a r m s d l o s del d r s a tribtrtarla, A.
E
L h a tributaria es aqu6lla sobre la cual se considem que a c t h la
presibn de diseiio; por ejemplo, en el caso de un sujetador de recubrimiento,
Bsta s e d e
l Area tributaria que retendrh, y en el c s o de un larguem, Bsta

C. I
sera l
a que resulte del product0 del claro entre vigas o columnas principales
par la separaci6n entre 10s largueros.
La presi6n exterior, ps, se ver8 afectada por el factor KA cuando se
disefien 10s siguientes elementos de una construcci6n dada:
- estructura principal que soporta techos y muros laterales,
- recubrirnlentos de esos techos y muros,
- elementos que soskienen 10s recubr~mlentos
largueros1, y
- dispositivos de sujecibn de dichos recubrimientos.
(tales comn los
Como se observa, en el d i s e h de 10s muros de barlovento y sotavento e s t e
factor no interviene, por lo que sera igual a m.
- Factor de presibn local, KL
El factor de presibn local, KLI se obtendrh de la tabla I. 12 y afectarh
sblo a L a s presiones exteriores, 'las cuales a su.vez se combinarh con las
interiores. Sin embargo, se tomad como 1.0 si la combinaci6n de presiones
exteriores e interiores resulta asi W s desfavorable.
La presi6n exterior,
pel
se v e d afectada por el factor KL cuando se
diseden 10s siguientes elementos de una construccibn dada:
- recubrimientos de rnuros y techos,
- elementos que soportam 10s recubrimientos (tales como 10s larguerosl, y
- dlspositivos de sujeci6n de 10s recubrimientos.
Cuando se disefie la estructura principal de la construccibn o se krate
del muro de sotavento, ,este factor tambibn serh igual a la unidad.
Las flguras I.8 y I . 1
0 complementan la tabla I. 12 para aclarar todas las
variables y las zonas donde se aplica el factor de presi6n local. Asimismo, en
e l Tom de Ayudars de disefio se presentan figuras que corresponden a algunos
casos de la tabla I . 12 y la figura I . 10 con objeto de hacer mAs clara la ut i-
lizaci6n de dicha tabla. asi como un ejemplo de aplicacibn pr6ctlca.
1.4.36

Tabla I. 12 FACTOR DE PRESION LOCAL, KL, PARA RENBRIMIENTOS Y 5US SOPORTES
Parte A1tura
Presidn Casos de la de la Zona de afectacihn
Area de
afectaci6n
exterma estructura estructura
-
-
-
-
-
-
-
Ernpuje Muro de Cualquiera sobre el m w o 25a2
( + I tmlownto Cualcfuiera de barlovento.
1.25
El ancha de la zona sera
de I.Oa, a todo lo largo
Techo Cualquiera del borde del techo in- 5 a 1.m
cluyendo la cumbrera si
la1 es un techo a dos w
a
s
.
-
-
-
-
-
2
El ancho de la zona sera
Muros de I.Oa, a lo largo de z
laterales
A < 25m
10s bordes verticales
5 a 1.50
del muro de barlovento.
-
-
-
-
-
-
La zona afectada se lo-
Muros
caliza a m a distancia
a
'
b
' laterales
H 2 25m mayor que I.&, a p a r t f r 5 0.25a 1.50
del borde del muro de
Succidn barlovento.
(-1
de 0 . 5 , a todo l o largo
Techo Cualquiera del borde del techo In- 0.25a2 2.00
cluyendo la cumbrera si
[a1
es un tech a dos aguas.
-
-
-
-
3
Muros de O.Sa, a 10 largo dc
0*25a2 2-00
1a
tera1es
ZSrn
los bordes verticsles
El ancho de la zona s e d
Muros de 1.0a, a l o largo de
'b)
laterales
25m
10s border; vsrticales
s a 2.00
Muros
H 2 25m
de 0.5a, a lo largo de
25a2 3*00
* laterales Ios bordes verticales
del mum de barlovento.
NDTAS:
1. Los caeos 2, 3 y 4 son alternativoa y no sc aplican sialtdneamente.
2
. Para tsbhos de eblficlos bafos qus s
m ,encuentcen adyacentes a ediflcios
altos, y para construcclones altas que tonqan mwos con bordes Incllnados o
con sal-ientes, expuestos a condicionss de alta turbulencia, un factor dt
presidn local con un valor do 3.0 no resulta conmrvador. Estas sltuaclonas
est6n fmra deI alcance de este manlml par lo que deberd, recurrirse a las
1.4:37

recornendaclonts de especialistas.
3. Cu;mdo se presenten prasiones positivas (enpujes) en zonas de techos,
valor de K sera i g w l a rmo.
L
4. El Area de afectacLdn dsbs compararst con la tributaria para deflnir en que
Area me apllcan 10s valores ds K qua ~a aqui se Indican.
L
5 . Cuando r sea mnor que diez grado~, la zam de afactaclbn dsl trcho st
definlrl corn s1 6sta f u s e horizontal, por 10 que el factor da prasidn
local no ss apllcard en la zona dc la curnbrera.
Cuando el &rta de un elemento de recubrimiento, o de un micmbro de
soporte de Bste, exceda las rheas de afectaci6n dadas en la tabla I. 12, el
factor ds preslbn local, $, sera igual a 1.0 para e l Area restante de dlcho
elemento.
A 1 aplicar el factor de presibn local, el limite negativo del producto
4.8.2.2.2 Presiones interiores
L
a preslbn interior, pL, se calculark utilizando la siguiente expresibn:
-
P, - 42
en donde:
2
es la presibn interior, en kg/m ,
CPi
el coeficiente de presibn interior, adimensional, y
92
la presl6n dlNLmlca de bass, en kg/n2 [Inciso 4.71.
Es importante remarcar que esta presibn interior se considerard constante
sobre todas las superficies fnteriores de la construccibn, y que para. disefiar
las estructuras y sus recubrimientos deberh tomarse en cuenta que las presio-
nes interiores act~an
simult&neamente con las exteriores descritas en el incl-
so 4.8.2.2.1, debiCndose seleccionar la cornbinacibn de ellas que resulte m&s
desfavorable.
Los distintos valores del coeficiente de presibn interior, Cpi, se dm en
las tablas I. 131al y I . l 3 ( b ) ; la primera de ellas se aplica para el caso en
que las superficies permiten pequefias filtraciones a1 interior de la construc-
ci6n -son permeables-, mlentras que la segunda es aplicable cuando existen
aberturas de tamdo considerable sobre las distintas superficies que conforman
la estructura. En estas tablas se emplean conceptos esenciales que se definen
junto con ellas.

Para muros con H < 25.0 m Z '
Para techos con Y > 10'
KL
Caso 1 -.
. 1.25
Caso z(a) IZZl 1.5
SIMBOLOGIA:
Para muros con H > 25.0 rn
Para techos con Y < 10'
Caso 3(a) B2.0
. .
Caso 4 3.0
NOTAS: La dimensi6n " a debe tomarse como l
a minima de 0.2b, 0.2d y la altura H.
Las valores de b, d y H se determinan segdn la fig. 1.8.
Figura 1.10 Factores dc presi6n local, K
,
, para recubrimientos y sus soportes

a) permeabllidd. Si en una -estructura existen huecos o hendidwas que
permiten que el flujo de viento penetre a su interior, entonces se presentan
presiones interiores qua pueden alcanzar magnitudes importantes o actuar si-
mu1theamente con las exteriores provocando condiciones desfavorables, por lo
que deberh tomars9 en cuenta. Para fines de este capitulo, la permeabilidad
de una superficie sf define como el cociente entre el Wea de las hendiduras y
huecos, resultado,de las tolerancias normales de la construccibn, y el b e a
t o t a l de esa superficle; dado que en la prhctlca es dificil evaluarla. en la
tabla I.131a) se i y l u y e n diferentes casos que, en forma cualftativa, toman en
cuenta la permeabilidad de las superficies expuestas.
Tabla I.13(a) COEE'ICIENTE DE PRESION INTERIOR, Cpi, PARA CONSTRUCCIONES
CON PLANTA RECTANGULAR CERRADA Y MUROS PEmA8LES
Estado de permeabi1idad de 1a construcci6n
l
1. Un rnuro permeable, 10s otros impermeables:
a) Viento normal a1 muro permeable ......... 0.6
bl Viento normal a un muro impermeable ..... -0.3
2
. Dos o tres muros igualmente permeables, el
(10s) otrolsl impermeable[sl:
a1 Viento normal a un muro permeable ....... 0.2
bl Viento normal a un m
u
r
o impermeable ..... -0.3
3. Todos 10s muros igualmente permeables. -0.3 b 0.0, s e g h lo
que produzca l
a com-
binacibn de carga
m&s desfavorable.
4. Construcciones selladas eficlentemente y que -0.2 d 0.0, segh lo
tengan ventanas que no puedan abrirse. que produzca la com-
blnacibn de carga
&
i
s desfavorable.
b) Aberturas. Se consideran como tales las puertas y ventanas abiertas.
ventilas para aire acondicionado y sistemas de ventilaci6n, y aberturas en 10s
recubrimientos, entre otras.
cl Aberturas dominantes. Se presentan sobre una superficie donde la suaa
de sus &reas excede la suma de las Areas de las aberturas de cualquiera de las
otras superficles; una abertura doninante no necesariamente es grande.

En regimes propensas a ciclones, las ventanas d e b e m considerarse como
aberturas, a menos que Sean capaces de resistir el Impacto de una pieza de
madera de 4 kg y 100 n
u
n x 50 inm de secci6n transversal, que las golpee a una
velocldad de 1
5 m/s. Este requisite puede ser diferente en el caso de estruc-
turas especiales, en cuyo caso debera Justificarse el ernpleo de otros valores.
Tabla I. 13(b) COEFICIENTE DE PRESION INTERIOR,CPI, PMU WNSTRUCIONES
CON PLANTA ~ T A N G U L A R
CERRADA Y SUPERFICIES CON ABERTWS
Absrturas en la construcci6n
1. Aberturas doninantes:. . . . .
a] En el muro de barlovento:
La relacibn e n t r e el Area
. [ .
0.5 o menor ...
abierta de este muro y el
1.0 .:
.........
&aa abierta total de 10s
1.3 ,...,.......
techos y 10s otros mums 2.0'...........
(incluyendo permeabilidad),
3.0 ...........
sometidos a succidn exterior,
6 . 0 o mayor ...
es igual a:
b) En el muro de sotavento:
c ) En un muro lateral: Valor de Cpc para
muros laterales
Ctabla 1.9)'~)
d) E
h el techo: Valor de Cpe para
techos
(tabla I. 101'')
2. Igual k e a de aberturas en dos o & mums. -0.3 6 0.0, segm lo
que produzca la com-
. . binaci6n de carga
. . m&s desfavorable
.
NOTA :
1 . Dado que en las .tablas. 1 . B y 1.10 a1 C . varfa s e g a la izona de la
Pa
superflole, para . calcular el .C . dabtrd cansiderarss. un . valor promedio
P1
de acuerde con 10s oasos de eada tabla, en funcldn del t a d 0 y ubica-
c16n de las aberturas. Mra mantra de selecclonar el coeficlente en
esas tablas es locallzar en la superflce en cuestlbn el oentroide de
las aberturas y tomar el valor correspondiente a ssa posiciSn.
4.8.2.3 Construcciones con techos horizontales y extremos inclinados
El coeficiente de presi6n exterior,
CPt'
de techos horizontales con ex-

tremos inclinados (figura 1.111 para la direccibn del vIento normal a las
generatrices l e = o O ) sa determinar6, con base en la tabla I. 10, m n o sigue:
Para la zona inclinada en barlovento (Bl se ernpleara 10s valores que corres-
panden a barlovento; para la zona central horizontal (C) y la inclinada de
sotavento (S) se utilizarhn 10s valores para sotavento, tomando ambas zonas
como s
i tuvieran la r
n
i
s
m
a inclinacibn r .
Para la direcci6n del viento paralela a las generatrices (9 = 9
0
'
1
, dicho
coeficiente se obtendrd de la misma tabla, pero considerando que la pendiente
del techo es nula y la altura H sera la carrespondiente a la parte plana del
techo. Los coeficientes de presi6n exterior en 10s rnuros se obtendrh a partir
de las tablas 1 . 8 y 1.9
Las presiones exteriores correspondientes se determinarh segh se indica
en el inciso 4.8.2.2.1, aplicando 10s factores de presidn local. KL, que ahl
se sealan para el disefio de 10s recubrimientos: en el caso del techo, estos
factores locales se determinarh suponiendo coma si &st@ fuese plmo y hori-
zontal. Finalmente, las presiones interiores se obtend- conforme a1 inciso
4.8.2.2.2.
Direccidn del viento
1
Flgura I. 11 Techos horizontales con extremos inclinadas
-..-.. .
.
.
-
-
A
,
-
4.8.2.4Construcclones con techos de claros m6ltfples ( r < 60')
Los valores del coeflciente de presidn exterior, Cpe, para construcciones
con claros m6ltiples que tengan techos a dos aguas o dentados en forma de sie-
rra, Ivease la figura 1.121, para las direcciones del viento perpendiculares a
las generatrices I
9 = 0" y 8 = 180'1, se obtendrh de las tablas 1.14 y 1.15,
respectivarnente. En 10s casos en que se dan dos valores, el techo deberk
diseRarse para el mAs desfavorable. La altura a considerar serk, para 8 igual
a 0
' y 180~. la correspondiente .a la altura H, comb se muestra en las figura
I. 12; y para 8 lgual a go0, la altura maxima de 10s vertices superiores del
techo.

Direccidn del viento
PLANTA b
I
s H
1
{Para esta direcei6n,
la posicidn de las
letras a, c, g. m. Y,
se deben invertir
forma aimdtrica)
. .
osiblis
agerturas
(a) Techos con claros mdltiples
Uirecci6n del viento
T
b
I. I PIANTA
1 + d 4
(b) Techos dentados en forma de sierra

agosibies
erturas
Figura 1.12
--
.
. - ."
Tabla 1.14 COEFICIENTE DE PRESION EXERIOR, Cpe, PAM COMRUCCIONES
CON TECHOS A W S AGUAS EN CLAEWS WLTIPLES
Direccibn Coeficiente de presibn exterior (Cpe)
del viento -
tel a C . g m s
-
-
-
-
0* De la tabla I . 10 t b -
0.7 mense 10s valores pa-
-0.3 y 0.2 para ;< l ~ '
Y -0.2
leO ra H/d y r correspon- -0.5 y 0 . 3 para 7 = 1
0
'
dientes.
Cuando el .viento actda en direccibn perpendicular a las generatrices
( 0 = o B = 1
8
0
a
'
)
, 10s valores del coeficiente de presi6n exterior en 10s
muros laterales se obthdrAn de la tabla 1.9; y cuando actda en direccfbn

paralela a las generatrices (8 = 9 0 O o B = 270°I , dichos valores para muros y
techos se obtendrh de las tablas I . 8 a I. 10, teniendo en cuenta que en esta
direccibn la pendiente del techo se tornark igual a cera (y = o O ) y la al.tura a
considerar sera la m h i m a de 10s vertices superiores de gste; sdlo para la
direccibn paralela a las generatrices, el valor dado par la expresi6n
1-0.05 (n - 1) 1 se adicionara a 10s coeficientes de presi6n de 10s techos en
el interval0 de 0 a 1H a partir del borde superior del muro de barlovento; en
la expresi6n anterior, la constante "n" corresponde a1 nfmero total de claros,
y sera igual a 4 si "n" es mayor que 4.
Tabla 1.15 COEFICIENTE DE PRESION EXTERIOR, C PARA CONSTRUCCIONES
p e l
CON TECHOS DENTADOS EN 'FORMA DE SIERRA
Coeficiente de presi6n exterior ( C 1
Di rec- Pc
c idn
del primer claro segundo claro
otros claros
intermedios
dltimo claro
viento
(el a c g j m n x Y S
-
on 0.7 -0.9 -0.9 -0.5,0.2 -0.5,O.S -0.5,0.3-0.3,0.5 -0.4 -0.2
1
8
0
' -0.2 -0.2,0.2 -0.3 -0.2,0.2 -0.4 -0.4 -0.7 -0.3 0.7
.
-
Las presiones exteriores correspondientes se calcular&n s e g h se indica
en el inclso 4.8.2.2.1. aplicando 105 factores de presibn local, KL, que ahl
se seiialan para el disefio de 10s recubrimientos; en el caso del techo, estos
factores locales se deterrninar6.n considerando coma s
i Gste fuese plano y hori-
zontal.
Las presiones interiares se obtendrh de acuerdo con el inciso 4.8.2.2.2
y con ayuda de las tablas I. 13[a] y I. 131b1, except0 cuando existan aberturas
dominantes en el techo, en cuyo caso e l coeficiente de presion intcrna se
tomar& igual a 20.8, el que resulte mas desfavorable.

4.8.2..5 Cubiertas de arco circular
A continuaclbn se,da el procedimiento para obtener las presiones de
diseiio en cubiertas de arc0 circular. Es importante sefialar que este e t o d o
tambitn es aplicable cuando dlchas cubiertas est&n soportadas por muros, siem-
pre y cuando la altura de dstos no exceda 10s 3 metros, corno se nuestra en la
figura I . 13(a).
a) Presibn exterior para disefio de la estructura principal
L
a presi6n exterior, p*,
en cubisrtas de arco circular corm la que se
muestra en la figura E.l3(a) se calcu1a1-8con la slguiente expresibn:
p, = QZ
en dande:
2
PG es la presidn exterior, en kg/m ,
CPe
el coeficiente de presi6n exterior, adimensional, y
*
la presibn din&niea de base del viento, en kg/nd (inciso 4.7).
NOTA:
H. se refiere a la altura
de la cubierta, y
h,a la longitud del erco.
Figura 1.13(a) Cubiertas de are- circular

1.o 2.0
hngitud normalizada (L/H)
NOTA: Cp, dsbe aplicaree unifarmemente en toda l
a superficie dc la cubierta circular
Figllra 1.13(b) Coeficiente de ~resionexterior, Cp, , parh cubiertas de arcn circlrlar.
Vlento parulelo a las generatrices
............
- -
. . . . . . . . . . . . . .
.
.
En la figura I.131b) se muestra el coeficiente Cpe en funcibn de la lon-
gitud normalizada L/A y para el caso en que la direcclbn del viento as parale-
la a las generatrices. En la tabla I . 16Ia) se dan 10s valores de este coefi-
ciente para el viento que a c t h en direcci6n normal a las generatrices.
. . . . .
Viento transversnl
- -
1
Zona de barlasento, B I
40
.
5 H 1
- L-H -
1 0 . 5 H 7
Zona Zona Xnna
cxtrema intermedia extrema
VISTA EN PLANTA DE: [,A CUBIERTA
Figura I.13(c) Zonas consideradas per& 10s coeficientes de presibn exterior
de cubiertas de arc0 circular. Viento normal a las gclleratrices
.
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