ANALISIS DE CARGA DE VIENTO NSR-10 - v1.1 - FERNANDO VALLEJO

"ASCE705W.xls" Program
Version 1.2
ANÁLISIS DE CARGA DE VIENTO - Sistema Principal Resistente a Cargas de Viento
NSR -10 Edificaciones total o parcialmente cerradas de cualquier altura
Método 2: Procedimiento análitico (B.6.5)
Proyecto:
Ingeniero:
Proyecto No.:
Fecha:
Datos de entrada:
Dirección del viento =
Velocidad del viento, V =
Factor de Importancia, I =
Categoria de exposición =
Altura de la cumbrera, hr =
Altura de la cornisa, he =
Ancho del edificio =
Largo del edificio =
Tipo de cubierta =
Factor topografico, Kzt =
Factor de dir del viento, Kd =
Edificio Cerrado? (S/N)
Region propensa a huracanes?
Amortiguamiento, β =
Coeficiente Periodo estruct, Ct =
Exponente periodo estruct, α =
Normal
36
II
B
8,55
6,90
19,85
34,00
2 aguas
1,00
0,85
N
N
0,050
0,072
0,80
(Normal o Paralelo a la cumbrera) Viento
m/s (Figura B.6.4-1)
(Ver Tabla A.2.5-1 / Según grupo de uso)
(B.6.5.6.3)
m (hr >= he)
m (he <= hr)
m (Normal a la cumbrera)
m (Paralelo a la cumbrera)
(1 agua - 2 aguas)
(B.6.5.7 Y Figura 6.5-1)
(Tabla B.6.5-4)
(Sección B.6.2 y figura B.6.5-2)
B
L
Planta
qo
hr
(Sugerido = 0.010-0.070)
(Tabla A.4.2-1)
(Tabla A.4.2-1)
(Se asume: T = Ct*h^α , y f = 1/T)
h
he
L
Parámetros resultantes y coeficientes:
Alzada
Angulo de inclinación de la cubierta, q =
Altura media del edificio, h =
Cp (Muro en barlovento)=
Cp (Muro en sotavento) =
Cp (muros laterales) =
Cubierta Cp (zona #1) =
Cubierta Cp (zona #2) =
Cubierta Cp (zona #3) =
Cubierta Cp (zona #4) =
+GCpi Coef. =
-GCpi Coef. =
9,44
6,90
0,80
-0,50
-0,70
-0,90
-0,90
-0,50
-0,30
0,55
-0,55
°
T=
0,338
Periodo funtamental, s
m (h = (hr+he)/2, para angulos >10°, de otra manera h=he)
L = 19,85 m
(Fig. B.6.5-3)
B = 34 m
(Fig. B.6.5-3)
(Fig. B.6.5-3)
Ubicación
-0,18
(Fig. B.6.5-3) (zona #1 para 0 a h/2)
-0,18
(Fig. B.6.5-3) (zona #2 para h/2 a h)
-0,18
(Fig. B.6.5-3) (zona #3 para h a 2*h)
-0,18
(Fig. B.6.5-3) (zona #4 para > 2*h)
Coeficientes de presión interna, GCpi (Fig. B.6.5-2)
Coeficientes de presión interna, GCpi (Fig. B.6.5-2)
Si h < 4m entonces: Kh = 2.01*(4.0/zg)^(2/a), Si h > 4m entonces: Kh = 2.01*(z/zg)^(2/a) (Tabla 6.5-3, Caso 2a)
a=
7,00
zg =
365,8
(Tabla B.6.5-2)
Kh =
0,65
(Kh = Kz evaluado en z = h)
I=
1,00
(Tabla B.6.5-1)
Presion por velocidad: qz = 0.613*Kz*Kzt*Kd*V^2*I (Ecuación B.6.5-13)
qh = 0.613*Kh*Kzt*Kd*V^2*I (qz evaluado en z = h)
qh =
0,45
KN/m²
Relación h/L =
0,35
frec., f =
2,96
hz.
(f >= 1, Estructura rígida)
Factor de efecto ráfaga, G =
0,84
(Sección B.6.5.8)
Presiones netas de diseño (Sec. B.6.5.12.2.1):
p = qz*G*Cp - qi*(+/-GCpi) Para muro a barlovento, donde: qi =qz (Sec. B.6.5.12.2.1)
p = qh*G*Cp - qi*(+/-GCpi) Para muro a sotavento, muros laterales, y cubierta, donde: qi = qh (Sec. B.6.5.12.2.1)
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Superficie
Viento Normal a la cumbrera para SPRFV - Edificios de cualquier altura
z
Kz
qz
Cp
Pres. Net. de dis. (KN/m²)
(m)
(KN/m²)
(w/ +GCpi)
(w/ -GCpi)
Muro en Barlovento
Para z = he:
Para z = h:
Muro a Sotavento
Muros Laterales
Cubierta (zona #1) cond. 1
Cubierta (zona #1) cond. 2
Cubierta (zona #2) cond. 1
Cubierta (zona #2) cond. 2
Cubierta (zona #3) cond. 1
Cubierta (zona #3) cond. 2
Cubierta (zona #4) cond. 1
Cubierta (zona #4) cond. 2
4,00
6,00
8,00
0,57
0,62
0,67
0,40
0,43
0,47
0,80
0,80
0,80
0,02
0,04
0,07
0,51
0,53
0,56
6,90
6,90
Todos
Todos
-
0,65
0,65
-
0,45
0,45
-
0,80
0,80
-0,50
-0,70
-0,90
-0,18
-0,90
-0,18
-0,50
-0,18
-0,30
-0,18
0,05
0,05
-0,43
-0,51
-0,58
-0,31
-0,58
-0,31
-0,43
-0,31
-0,36
-0,31
0,54
0,54
0,06
-0,02
-0,09
0,18
-0,09
0,18
0,06
0,18
0,13
0,18
Notas: 1. (+) y (-) representan cargas de viento de presión y succión respectivamente
2. Ver presiones mínimas de diseño según B.6.1.3
3. Referencias:
Capítulo B.6 - NSR 10
ASCE 7-05 Standard, "Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures"
Guide to the Use of the Wind Load Provisions of ASCE 7-02
4. Cubierta zona #1 se aplica desde la distancia horizontal 0 a h/2 desde el borde de barlovento.
5. Cubierta zona #2 se apliva desde la distancia horizontal h/2 a h desde el borde de barlovento.
6. Cubierta zona #3 se aplica desde la distancia horizontal h a 2*h desde el borde de barlovento.
7. Cubierta zona #4 se aplica desde la distancia horizontal > 2*h desde el borde de barlovento.
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Calculo del factor de efecto ráfaga, G:
Es la estrcutura flexible?
No
f >=1 Hz.
1: Para estructuras rígidas
G=
0,85
Parámetros para el cálculo del Factor de Efecto Ráfaga de la tabla B.6.5-2
a^ =
0,14
b^ =
0,84
a(bar) =
0,25
b(bar) =
0,45
c=
0,30
l=
97,5
m
e(bar) =
z(min) =
0,33
9,1
m
Calculo de parámetros para el cálculo del Factor de Efecto Ráfaga para edificios flexibles y rígidos
z(bar) =
9,14
= 0.6*h , pero no < z(min) , m
Iz(bar) =
0,305
= c*(33/z(bar))^(1/6) , Ec. B.6.5-3
= l*(z(bar)/33)^(e(bar)) , Ec. B.6.5-5
Lz(bar) =
309,99
gq =
gv =
gr =
Q=
3,4
3,4
4,441
0,854
(3.4, según sección B.6.5.8.1)
(3.4, según sección B.6.5.8.1)
= (2*(LN(3600*f)))^(1/2)+0.577/(2*LN(3600*f))^(1/2) , Ec. B.6.5-7
= (1/(1+0.63*((B+h)/Lz(bar))^0.63))^(1/2) , Ec. B.6.5-4
G=
0,839
= 0.925*((1+1.7*gq*Iz(bar)*Q)/(1+1.7*gv*Iz(bar))) , Ec. B.6.5-2
3: Calculo de Gf para edificios flexibles
b=
Ct =
T=
f=
V(fps) =
V(bar,zbar) =
0,050
0,072
0,3376
2,9620
N.A.
N.A.
Amortiguamiento
Coef. Period.
α=
0,80
Exp. Period.
= Ct*h^(α), s. (Periodo aproximado de la estructura, Ct=0.072, α=0.8)
= 1/T , Hz. (frecuencia natural)
= m/s
= b(bar)*(z(bar)/10)^(a(bar))*V , m/s , Ec. B.6.5-12
= f*Lz(bar)/(V(bar,zbar)) , Ec. B.6.5-10
= 7.47*N1/(1+10.3*N1)^(5/3) , Ec. B.6.5-9
= 4.6*f*h/(V(bar,zbar))
= (1/hh)-1/(2*hh^2)*(1-e^(-2*hh)) for hh>0, or = 1 for hh=0 ,Ec. B.6.5-11a
= 4.6*f*B/(V(bar,zbar))
= (1/hb)-1/(2*hb^2)*(1-e^(-2*hb)) for hb>0, or = 1 for hb=0,Ec. B.6.5-11a
= 15.4*f*L/(V(bar,zbar))
= (1/hd)-1/(2*hd^2)*(1-e^(-2*hd)) for hd>0, or = 1 for hd=0 ,Ec. B.6.5-11a
= ((1/b)*Rn*Rh*RB*(0.53+0.47*RL))^(1/2) , Ec. B.6.5-8
= 0.925*(1+1.7*Iz(bar)*(gq^2*Q^2+gr^2*R^2)^(1/2))/(1+1.7*gv*Iz(bar)) ,
Ec. B.6.5.-6
2: Calculo de G para edificios rígidos
N1 =
Rn =
N.A.
N.A.
hh =
Rh =
N.A.
N.A.
hb =
RB =
hd =
RL =
R=
Gf =
Use: G =
N.A.
N.A.
N.A.
N.A.
N.A.
N.A.
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Figura B.6.5-6 - Casos de carga de viento de diseño para SPRFV para edificios de cualquier altura
Caso 1. La totalidad de la presión de viento de diseño que actúa sobre el área proyectada perpendicular a cada eje principal de
la estructura, considerada separadamente para cada eje principal.
Caso 2. Tres cuartas partes de la presión del viento de diseño actuando sobre el área proyectada perpendicular a cada eje principal
de la estructura, en conjunto con un momento torsional como el mostrado y considerada separadamente para cada eje principal.
Caso 3. Carga de viento como se define en el caso 1, pero considerando que actúa simultáneamente con el 75% del valor
especificado.
Caso 4. Carga de viento como se define en el caso 2, pero considerando que actúa simultáneamente con el 75% del valor
especificado.
Notas:
1. Las presiones de viento de diseño para las caras de barlovento y sotavento se determinarán de acuerdo con lo estipulado
en B.6.5.12.2.1 y B.6.5.12.2.3, aplicable para edificaciones de todas las alturas.
2. Los diagramas muestran vistas en planta de la edificación.
3. Notación:
PWX, PWY: Presión de diseño por viento para la cara de barlovento actuando en el eje principal x y el eje principal y, respectivamente
PLX, PLY: Presión de diseño por viento para la cara de sotavento actuando en el eje principal x y el eje principal y, respectivamente
e (ex,ey) : Excentricidad para el eje principal x , y el eje principal y , respectivamente
MT : Momento torsional por unidad de altura actuando alrededor de un eje vertical de la edificación.
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