Foros de SóloIngeniería

- 27 Nov 2008, 08:30 #130029

Hola, me gustaría plantear esta pregunta si alguno me puede ayudar.

He buscado algún post existente pero no encontré ninguno que coincida exactamente con mi duda.

El caso es que para una estructura sobre casetón de una inst. de e. solar para acs, tengo que calcular el contrapeso necesario para contarrestar la fuerza del viento. De momento he calculado la fuerza puntual ejercida por viento de 140Km/h (100Kg/m2), de manera horizontal, y al volteo.

Son cuatro placas de superfice del conjunto 8,968m2. La fuerza horizontal me da 634,1Kg, y al volteo(angulo 45º) 448,376Kg.

Esta sin mayorar, tal cual lo que resulta de los cálculos, no se si son numeros exagerados y si con esto bastaría.

Pienso que la que tengo que utilizar es la fuerza al volteo.

Esto es fuerza puntual , o contrapeso puntual en el centro de la base de la estructura.

Mi duda es si para trasladarlo a carga distribuida simplemente he de dividir este peso entre la longitud de la base de la estructura, o se realiza de otra forma pues quizás el peso necesario distribuido sea menor al puntual.

A ver si alguien me puede sacar de dudas.

Muchas gracias de antemano,

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- 27 Nov 2008, 09:08 #130040

¿Vas a apoyar la base de los paneles solares sobre la cubierta sin proyectar ningún tipo de anclaje?
Entiendo que lo que pretendes es "posar" la estructura y evitar el vuelco solamente añadiendo kg.
¿No es más sensato proyectar unos anclajes a la cubierta mediante tacos (químicos, mecánicos, ...) que sean capaces de absorber esos esfuerzos con un cierto factor de seguridad?
Es mas estético, más seguro y más barato.
No se si he entendido mal lo que quieres hacer, pero en principio parece una chapuza.

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- 27 Nov 2008, 09:23 #130045

Pues la cuestión es que no podemos anclarnos al piso de casetón, pues fastidiariamos el impermeabilizante. La solución es colocar unos bloques de hormigon o algo parecido, de cierto peso,y aunque calculados como si estuvieran sin fijar al piso, por supuesto estaran fijados normalmente con mortero o cola, y a estos bloques se apoya la estructura con su respectivos anclajes.

Todo es para no agujerear el forjado.

Lo mejor sería enganchar una viguetas metálicas a ambos laterales de casetón con garras y anclar ahí la estructura de las placas, pero los promotores son lo que son , primero porque tienen prisa en acabar y después porque quieren gastarse lo mínimo posible.

La verdad es que el post pirmero no digo que los contrapesos van fijos al forjado, y puede llevar a confusión.

Por cierto va sobre casetón y no sobre cubierta, de ahi mi preocupación por la acción del viento.

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- 27 Nov 2008, 09:50 #130061

No entiendo si con casetón quieres decir marquesina, pero la acción del viento sobre los paneles es independiente (normativa en mano) del tipo de elemento sobre el que estén situados.
Y sigo pensando que es mejor taladrar y reparar el impermeabilizante que colocar contrapesos. Pero como tu no puedes elegir te diré como calcularía yo la obra:
1) Eurocódigo 1 Acciones del viento --> Carteles de señalización o marquesinas a un agua o la tipología que consideres más adecuada: con esto obtienes la resultante y el punto de aplicación de la misma. Habrá 2 hipótesis, una suponiendo presión sobre los paneles y otra suponiendo succión. Las comprobaciones que vienen a continuación las haces para los 2 casos y haces uso del sentido común para elegir una solución que te cumpla en cualquiera de ellas.
2) Cálculo del par de vuelco: la resultante anterior será perpendicular a la superficie de los paneles. La descompones en ejes globales y, resolviendo un simple problema de estática, obtienes las componentes que producirán un par de vuelco en la base.
3) Sabiendo la disposición del cdg de los bloques de hormigón sobre la base y, aplicando de nuevo las ecuaciones de la estática, obtienes el peso necesario para que el conjunto se mantenga en equilibrio.
4) Aplicas un factor de seguridad coherente, multiplicas el peso obtenido en 3) por dicho factor y tienes la solución a tu problema.
A ver si te sirve de algo el guion.

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- 27 Nov 2008, 11:00 #130091

Muchas gracias por tu respuesta.
Casetón me refiero al recinto que queda en la vertical de la escalera, con puerta a la cubierta/terraza de la finca.

Es básicamente lo que he hecho, solo que tomé valor de viento, 140Km/h(100Kg/m).

Caculo fuerza horizontal en el caso más desfavorable, F=Fv x senB,

y luego resultado multipiclado por cosB para calcular fuerza de elevación viento .

Me salen unos 450Kg, para una superficie de 8,9m2, el resultante de la elevación del viente, que creo que es el que debo mira.

No le he aplicado nigún coeficiente, pues como los bloques ya irán fijos al suelo del casetón creo que no hace falta.

Además dividido por la base de la estructura me queda 96,5Kg/m, menor de 100Kg/m, máxiomo permitido por el CTE DB-SU AE tabla 3.1 capitulo 3, acción variable.
Cumple las cargas permanentes al uso.

Miraré lo del eurocodigo para ver que dice y si es más o menos lo que he calculado.

De nuevo muchas gracias por tu ayuda.

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- 27 Nov 2008, 11:33 #130106

Uffffffff, por partes:
Tanto la componente vertical como la horizontal, obtenidas al descomponer en ejes globales la fuerza resultante ejercida por el viento sobre los paneles, influyen en el par de vuelco. Tienes que tener en cuenta las 2. Parece que desprecias la horizontal y eso es un error grave, no se si es que no estoy entendiendo bien tus mensajes.
Si las placas están colocadas a 45º la componente horizontal y la vertical son iguales, no entiendo como te salen valores diferentes.
La tabla 3.1 no te indica la carga máxima que puedes aplicar. Te dice que sobre cubiertas accesibles únicamente para labores de mantenimiento estimes una sobrecarga de uso de 1 kN/m2. Sobrecarga que debes combinar con las Cargas Muertas, Viento, Nieve.... para comprobar la resistencia de la estructura (no de los paneles, sino de la cubierta que los soportará).

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- 27 Nov 2008, 11:44 #130112

Pero, hasta una cierta la altura, la fuerza de viento se considera horizontal (esto leído en alguna norma, ahora no las tengo a mano). ¿De qué dos componentes hablais?


Una cuestión: El Eurocódigo 1, habla también de una fuerza de rozamiento provocada por el viento (muy pequeña frente a la componente principal, a no ser para inclinaciones relativamente pequeñas, inferiores a 5º (me salía a mí, en mis cálculos)). ¿La expresión que proporciona el eurocódigo 1 para el cálculo de la misma, es la fuerza normal que la fuerza de rozamiento produce sobre los paneles, no?

Fuerza Normal=(Coef. Rozamiento) x F. rozamiento.

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- 27 Nov 2008, 11:48 #130113

Si te fijas en las figuras del Eurocodigo o del CTE verás que la fuerza del viento se considera en dirección perpendicular a la superficie afectada. Si esa superficie forma 45º con la horizontal, la resultante tendrá una inclinación de 45º +-90º.
Para saber el par de vuelco ejercido sobre la base descompones esa resultante en sus componentes en ejes globales y resuelves el problema que te comentaba antes.

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- 27 Nov 2008, 12:06 #130119

Lo que aparece en las figuras es la presión (perpendicular a la superficie), pero la fuerza en algún sitio habla que hasta "no se cuantos" metros es horizontal. El CTE proporciona expresiones para calcular la presión del viento (perpendicular a la superficie), y el Eurocódigo proporciona expresiones para calcular la fuerza del viento. O eso entiendo yo.

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- 27 Nov 2008, 12:13 #130120

El Eurocódigo combina coeficientes de presión y de fuerza. Depende de la tipología en estudio. Cuando habla de presiones utiliza el mismo criterio que el CTE (y el resto de normas que yo conozco), es decir: viento perpendicular a la superficie.
Para obtener la resultante habrán estudiado la presión sobre cierto tipo de construcciones y obtenido la magnitud y el punto de aplicación de la fuerza equivalente. Por que todos tenemos claro que el viento produce presiones y no una fuerza en un punto, que es solo una simplificación.
Y si la presión es perpendicular a la superficie, la fuerza obtenida al multiplicar la presión por la superficie afectada será...............

Última edición por manuelfr el 27 Nov 2008, 12:17, editado 1 vez en total

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- 27 Nov 2008, 12:15 #130122

Ya lo se. Vamos, los dos procedimientos (CTE, o EUROCÓDIGO 1) nos llevan al mismo punto final.

A la noche ya revisaré lo que llevo escrito de la memoria respecto a este tema, y de paso echar un vistazo al Eurocódigo 1, que ahora estoy en el trabajo.


Un saludo.

Otra vez, muchas gracias.

Última edición por KTURKK el 27 Nov 2008, 12:26, editado 1 vez en total

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- 27 Nov 2008, 12:25 #130126

Me estaba extendiendo un poco más y nos hemos pisado
La fuerza de rozamiento es algo que por muchas veces que lea no alcanzo a comprender. Primero dice que se calcula como el 4% (chapa ondulada por ejemplo) de la presión exterior ejercida por el viento. Y después matiza que se puede despreciar si su valor no supera el 10% de la fuerza perpendicular debida a la acción del viento.
Mi conclusión (aunque no se si me dejo algo en el tintero) es que o tenemos unas presiones internas realmente grandes o nunca vamos a tener en cuenta este fenómeno. Así que en el 99% de los casos ni se comprueba.

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- 28 Nov 2008, 08:05 #130366

Muchas gracias a todos por vuestra ayuda.


Voy a eguir investigando a ver como lo resuelvo.

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- 14 Dic 2008, 19:51 #133532

Hola. Después de tener que hacer otras cosas he vuelto al tema del cálculo de la acción del viento para terminar esta parte de una vez por todas.

El eurocódigo 1 nos da dos posiblidades para calcular la acción del viento:
- Como presión
- Como fuerza
Al fin y al cabo, presión=Fuerza/Superficie.

Presion=qref·ce·cp /// El coeficiente cp depende de la inclinación de los paneles ect.

Fuerza viento=qref·ce·cd·cf·Aref

cd: Coeficiente dinámico.
cf: Coeficiente de fuerza.
Aref: Superficie de los paneles perpendiculares a la dirección del viento.


Si calculo la acción del viento como presión, lo que voy obtener es una presión perpendicular a la superficie de paneles, diviendo esta presión entre la superficie, obtengo una fuerza normal a la superficie que la descompongo en dos componentes: horizontal y vertical.

Si calculo la acción del viento como una fuerza: Lo que obtengo es una fuerza horizontal, ya que en la expresión que nos proporciona el eurocódigo 1, está multiplicando una presión por una superficie perpendicular a la dirección del viento. Y esta la considera horizontal.

¿En qué punto me he perdido?

Un saludo y gracias.

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