Ing. Daniel Bressan - metalicaymadera-fiobera

______________________________________________________________________
Universidad Nacional de Misiones
______________________________________________________
Facultad de Ingeniería
______________________________________________________
Departamento de Ingeniería Civil
Facultad de Ingeniería - Oberá
Universidad Nacional de Misiones
Construcciones Metálicas y de Madera (542)
CURSO: 5º AÑO CIVIL
Profesor Titular: Ing. Daniel Bressan
Jefe de Trabajos Prácticos: Ing. Adrian Hippler
______________________________________________________
Trabajo Práctico Nº2
Acciones sobre las estructuras
DURE, RENE ALBERTO
ENRIQUEZ, GABRIEL RUBEN
ESQUIVEL, FACUNDO
REARTES, WALTER ARMANDO
SZEWAGA, JORGE SEBASTIAN
Año: 2010
Trabajo Práctico N°2
Acciones sobre las estructuras
Ejercicio N°1
Definir los siguientes conceptos indicando la nomenclatura utilizada para indicarlos;
ejemplificar y dar su valor cuando sea posible.
1- Vórtices de Karman. Flameo. Galope
 Vórtices de Karman. En construcciones cilíndricas tales como chimeneas, etc.,
Según la velocidad del viento, puede haber un desprendimiento alternado de vórtices.
Estos provocan fuerzas periódicas que pueden originar vibraciones transversales en el
edificio.
La frecuencia de desprendimiento de los vórtices es función de la forma y de las
dimensiones de la construcción, de la velocidad del viento y del número de Reynolds y
puede estimarse con la siguiente formula;
𝑉
𝑆 = 𝑆.
𝐿
L= longitud característica. (En este caso el diámetro de la construcción cilíndrica).
S=Número de strouhal. (Número dependiente de la forma de la construcción, del número
de Reynolds y de las características de turbulencia del flujo y del movimiento de oscilación
de la construcción.)
Hay una velocidad crítica que provoca la resonancia:
𝑓𝑛. 𝐿
𝑉𝑐𝑟𝑖𝑡 =
𝑆
Donde fn es la frecuencia natural de la construcción.
 Galope. Ciertas formas de sección transversal tales como cuadradas, rectangulares,
triangulares, etc., son susceptibles de oscilaciones por inestabilidad aerodinámica. Este
tipo de oscilaciones no pueden iniciarse solas sino que necesitan otro tipo fuerzas para el
inicio, como ser ráfagas de viento, vórtices alternados, etc. Al vibrar perpendicularmente a
la dirección del viento, aparecen fuerzas de presión perpendiculares a la dirección del
viento que pueden amplificar la vibración.
 Flameo. El flameo, es un tipo de inestabilidad que involucra el acoplamiento entre
dos modos de vibración como por ejemplo: flexión y torsión. Es un fenómeno típico de
estructuras largas y esbeltas como los puentes colgantes.
2- Edificios de forma regular. Edificios rígidos y flexibles.
 Edificios de forma regular. Se trata de edificios que no tienen irregularidades
geométricas en forma espacial.
 Edificios rígidos. Un edificio u otra estructura se considera rígida cuando su
Frecuencia natural de oscilación es mayor o igual a 1Hz.
 Edificios flexibles. Un edificio y otra estructura se considera flexible cuando su
Frecuencia natural de oscilación es menor a 1Hz
3- Edificio abierto, cerrado y parcialmente cerrado. Envolvente del edificio.
 Edificios abiertos. Un edificio se considera como tal, cuando tiene cada pared
abierta en almenos un 80%. Esta condición se expresa para cada pared mediante la
expresión Ao ≥ 0,8 Ag , donde:
Ao el área de aberturas en una pared que recibe presión externa positiva en m2
Ag el área total de aquella pared con la cual Ao está asociada, en m2.
 Edificios cerrados. Se consideran como tales a los edificios que no cumplen las
condiciones establecidas para edificios abiertos.
 Edificios parcialmente cerrados. Se consideran como tales a los edificios que
Cumplen con las siguientes condiciones:
1- El área total de aberturas en una pared que recibe presión externa positiva excede la
suma de las áreas de aberturas en el resto de la envolvente del edificio (paredes y
cubierta), en más del 10%.
2- El área total de aberturas en una pared que recibe presión externa positiva excede el
valor menor entre 0.4m2 o el 1% del área de dicha pared y el porcentaje de aberturas en el
resto de la envolvente del edificio, no excede el 20%.
 Envolvente del edificio. Está conformado por: Revestimiento, techado, paredes
Exteriores, vidriados, puertas, ventanas, lucernas y otras componentes que envuelven al
edificio.
4- Sistema principal resistente a la fuerza del viento. Componentes y
revestimientos.
 Sistema principal resistente a la fuerza del viento. Lo constituye un conjunto de
elementos estructurales destinado a brindar apoyo y estabilidad a la estructura en su
totalidad. El sistema generalmente recibe cargas de viento provenientes de más de una
superficie.
 Componentes y revestimientos. Son aquellos elementos que no forman parte del
sistema principal resistente a la fuerza del viento.
5- Superficie a barlovento y a sotavento. Área efectiva del viento
Se define como superficie a barlovento a la que está orientada hacia la dirección desde
donde proviene el viento. Por otro lado, la superficie a sotavento es aquella que está
orientada hacia dónde va el viento.
El área efectiva del viento es aquella usada para determinar GCp(Coeficientes de presión)
Para componentes y paneles de revestimiento, el área efectiva de viento es la longitud del
tramo multiplicada por un ancho efectivo que no debe ser menor que un tercio de la
longitud del tramo. Para elementos de sujeción de revestimientos, el área efectiva de
viento no será mayor que el área que es tributaria a un sujetador individual.
6- Velocidad básica del viento. Factor de importancia.
 Velocidad básica del viento. Velocidad de ráfaga para un intervalo de 3 seg. a 10m
sobre el terreno en exposición C (Terrenos abiertos con obstrucciones dispersas, con
alturas generalmente menores a 10m. Esta categoría incluye campo abierto plano y
terrenos agrícolas) y asociada a una probabilidad de 0.02 de ser igualada o excedida en un
intervalo medio de recurrencia de 50 años.
 Factor de importancia. Este factor tiene en cuenta el grado de riesgo para la vida
humana y daños a la propiedad.
7- Fuerza de diseño. Presión de diseño.
 Fuerza de diseño. Fuerza estática equivalente que se usara en la determinación de
cargas de viento para edificios abiertos y otras estructuras.
 Presión de diseño. Presión estática equivalente que se usara en la determinación
De cargas de viento para edificios.