Máxima velocidad del viento que soporta cubierta (Valoración de 5.00 sobre 5, resultante de 1 votos)

Resistencia y estabilidad, aptitud al servicio, acciones en la edificación, cimientos, estructuras de acero, fábrica, madera
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#221212
Buenas tardes a todos, después de intentar encontrar la respuesta en los foros os planteo una duda que por lo menos a mí me parece enrevesada de resolver o a lo mejor es una tontería, pero ahí vá:

Se trata de resolver estructuralmente una cubierta (a un agua, formando un ángulo con la horizontal de 3º). Pues bien, tirando de CTE y planteando que según la situación geográfica es tipo C y por tanto un valor básico de la velocidad del viento de 29 m/s, obtengo los consabidos 0,52 kN/m2 de presión dinámica y con esto, el grado de aspereza y los coeficientes totales del EUROCÓDIGO 1, obtengo las solicitaciones para presión y succión. Hasta aquí, bien.

Ahora vá cuando la matan. Si quiero saber que velocidad MÁXIMA de viento aguantará mi estructura, ¿cómo puedo saberlo?.

Porque no es 29 m/s, sino más, ya que a la hora de ejecutar la combinatoria, tendremos que las cargas quedan afectadas por su correspondiente coeficiente de seguridad.

En definitiva el cálculo que he hecho es:

qe = qb x ce x cp

Siendo:
qb = 0,52 kN/m2
ce = 1,3 (grado de aspereza IV y altura <3 m)
Cp = 0,35 ó -0,62 (presión y succión, respectivamente según EC 1)

Por tanto,
Presión Qe=0,2366 kN/m2 (tenderá a aplastar contra el suelo)
Succión Qe=-0,4191 kN/m2 (tenderá a arrancar del suelo)

Pero claro, esto es sobre la perpendicular al plano de la cubierta.

Espero me echéis un cable porque no sé como conseguir saber la máxima velocidad eólica que podría aguantar.

Un saludo y gracias
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#221327
0.52kN/m2 *Ce*Cp*Coeficiente de mayoración de cargas correspondiente (en alguna combinación será 1,5) --> La presión es = v2/16 --> así que la velocidad será aproximadamente 140 km/h

P.D: por lo menos como aproximación yo creo que te puede servir.
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#221348
Gracias Manuel, efectivamente lo que planteas es lo mismo que intuía, pero esto es en ausencia de nieve o sobrecarga de uso, ya que en el dimensionamiento entran estos factores con sus correspondientes coeficientes de seguridad y por tanto si lo extrapolamos sólo a viento sería más de lo que planteas, pero mi duda es esa ¿cuánto? :espabilao , como puedo baremar el equivalente a la nieve llevándomelo a carga eólica.

A lo que voy es que en estas circunstancias el CTE (o EC) nos plantea unas cargas que en la práctica son realmente desproporcionadas a mi entender, porque como bien dices "sólo" con el viento me voy a 140 km/h que pasándolo a presión es 0,94 kN/m2 ó 95 kg/m2!!!!. Si a esto le sumo por ejemplo que la carga de nieve sean 80 kg/m2 y atendiendo a combinatoria sobre acero conformado o laminado (ELU) que me multiplica en algún caso la nieve por 1,5 me encuentro que se vá a unas cargas de más de 200 kg/m2 sin contar la sobrecarga que supongamos otros 100 kg/m2 (por mantenimiento) me dá un total de más de 300 kg/m2. Si esto lo paso a viento sobre la normal al plano de la cubierta, tachan!!!! V viento = 3,6 x raiz(300x9,81/1.25x0.5) = 247 km/h o sea y según la escala de Saffir-Simpson, corresponde a huracán categoría 5 (el Katrina era categoría 4). :cabezazo

O estoy muy equivocado o es una salvajada. Ruego comentarios.

Un saludo
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#221358
manuelfr escribió:0.52kN/m2 *Ce*Cp*Coeficiente de mayoración de cargas correspondiente (en alguna combinación será 1,5) --> La presión es = v2/16 --> así que la velocidad será aproximadamente 140 km/h

P.D: por lo menos como aproximación yo creo que te puede servir.



Manuel, revisando lo que pones no veo cómo obtienes los 140 km/h, ya que si 0,52x1,3x0,35x1,5, obtengo 0,3549 kN/m2 -----> presión dinámica = 0,5 x densidad x v2 -----> velocidad igual a raiz(0.3549 x 1000 / 0,5 x 1.25) = 85,78 km/h (a presión) ó 114,17 km/h (a succión). Vamos, que me encuentro que a presión está por debajo de los 29 m/s iniciales :ein

Saludos
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#221361
A mi entender estas mezclando churras con merinas, y te ha salido un batido de lo más completo.

Has pedido el valor máximo de velocidad el viento que es capaz de aceptar la estructura, pero de ahi a mezclarlo con una sobrecarga de uso y una sobracarga de nieve hay un rato.

95 kg/m2 no es ninguna barbaridad para una cubierta, de hecho es algo bastante "normalito" para segun que cubiertas, el viento es capaz de mucho más.

Desde luego puestos a sumar sobrecargas, y luego extrapolarlas a la presion que ejerce el viento, no acabariamos nunca, pero eso si, nuestro criterio sería del todo equivocado.

Con unas rachas de viento de 26 m/s, dudo mucho que haya alguien haciendo mantenimiento en la cubierta, y si estuviese nevando no llegaría a acumularse la nieve, ya que esta ultima tiende a acumularse cuando no hay ventisca, o al menos un viento más suave.

Para eso estan los coeficientes de simultaneidad inferiores a 1, para reducir cargas que se combinan con otras.

Como tu bien has dicho, a veces ELU te multiplica por 1,5 alguna carga, y por 1,35 otras, y por 0 otras...etc....hay que mirar la combinatoria entera, no solo un parametro. Lo que tu estas haciendo es:

1,5 G+ 1,5 Q+ 1,5 V+ 1,5 N......esto si es un huracan. :cabezazo
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#221363
p72riqur escribió:A mi entender estas mezclando churras con merinas, y te ha salido un batido de lo más completo.

Has pedido el valor máximo de velocidad el viento que es capaz de aceptar la estructura, pero de ahi a mezclarlo con una sobrecarga de uso y una sobracarga de nieve hay un rato.

95 kg/m2 no es ninguna barbaridad para una cubierta, de hecho es algo bastante "normalito" para segun que cubiertas, el viento es capaz de mucho más.

Desde luego puestos a sumar sobrecargas, y luego extrapolarlas a la presion que ejerce el viento, no acabariamos nunca, pero eso si, nuestro criterio sería del todo equivocado.

Con unas rachas de viento de 26 m/s, dudo mucho que haya alguien haciendo mantenimiento en la cubierta, y si estuviese nevando no llegaría a acumularse la nieve, ya que esta ultima tiende a acumularse cuando no hay ventisca, o al menos un viento más suave.

Para eso estan los coeficientes de simultaneidad inferiores a 1, para reducir cargas que se combinan con otras.

Como tu bien has dicho, a veces ELU te multiplica por 1,5 alguna carga, y por 1,35 otras, y por 0 otras...etc....hay que mirar la combinatoria entera, no solo un parametro. Lo que tu estas haciendo es:

1,5 G+ 1,5 Q+ 1,5 V+ 1,5 N......esto si es un huracan. :cabezazo



Gracias p72riqur, la verdad es que viendo lo que pones, asumo que he cometido el error. Efectivamente multipliqué todo por 1,5 cuando hay combinatoria con 0,8 como reducción de cargas, pero es que la duda que tengo es que revisando lo que me ponéis (manuel) me sale hasta menos velocidad que la inicial de 29 m/s, así que ya te digo que el batido es completo, pero de 2 litros y en vena.

Saludos
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#221378
Es que no hay ningún problema en que la presión tras aplicar todos los coeficiente sea menor de 0,52 kN/m2. Es una de la posibilidades.
La velocidad de 140 km/h ha sido una errata mia, realmente tienes una velocidad próxima a los 114 km/h.
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#221384
manuelfr escribió:Es que no hay ningún problema en que la presión tras aplicar todos los coeficiente sea menor de 0,52 kN/m2. Es una de la posibilidades.
La velocidad de 140 km/h ha sido una errata mia, realmente tienes una velocidad próxima a los 114 km/h.



Gracias Manuel. Ahora ya lo veo claro. Lo que pasa es que en ocasiones veo publicidad de estructuras que pone literalmente "calculado según CTE y capaz de aguantar 140 km/h de velocidad de viento" y ante esto sólo caben dos posibilidades: O bien está sobredimensionado puesto que para 140 km/h no queda recogido por CTE (sino como máximo para 29 x 3,6 = 104,4 km/h) o es una trola como una casa. Y si está sobredimensionado no está afinado y si no está afinado entonces es más caro puesto que hay más material.

Interesante lo que se vé por ahí.

Saludos y ruego comentarios, ya que es un tema que creo, no se ha debatido.
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#221399
mmanza escribió:
manuelfr escribió:Es que no hay ningún problema en que la presión tras aplicar todos los coeficiente sea menor de 0,52 kN/m2. Es una de la posibilidades.
La velocidad de 140 km/h ha sido una errata mia, realmente tienes una velocidad próxima a los 114 km/h.



Gracias Manuel. Ahora ya lo veo claro. Lo que pasa es que en ocasiones veo publicidad de estructuras que pone literalmente "calculado según CTE y capaz de aguantar 140 km/h de velocidad de viento" y ante esto sólo caben dos posibilidades: O bien está sobredimensionado puesto que para 140 km/h no queda recogido por CTE (sino como máximo para 29 x 3,6 = 104,4 km/h) o es una trola como una casa. Y si está sobredimensionado no está afinado y si no está afinado entonces es más caro puesto que hay más material.

Interesante lo que se vé por ahí.

Saludos y ruego comentarios, ya que es un tema que creo, no se ha debatido.


El natural y normal sobredimensionar (un poquito...), y a veces por ciertas necesidades sobredimensionar para un parametro concreto.
El CTE en muchos tipos de estructura es solamente una referencia, para otras una obligación. No hay que tomarselo tan a rajatabla según para que se este diseñando.
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#221428
mmanza escribió:Gracias Manuel. Ahora ya lo veo claro. Lo que pasa es que en ocasiones veo publicidad de estructuras que pone literalmente "calculado según CTE y capaz de aguantar 140 km/h de velocidad de viento" y ante esto sólo caben dos posibilidades: O bien está sobredimensionado puesto que para 140 km/h no queda recogido por CTE (sino como máximo para 29 x 3,6 = 104,4 km/h) o es una trola como una casa. Y si está sobredimensionado no está afinado y si no está afinado entonces es más caro puesto que hay más material.

Interesante lo que se vé por ahí.

Hombre, pues depende un poco de la tipología y las caracteristicas geométricas de la estructura. Pero no es nada raro que ciertos elementos (incluso cubiertas completas) se dimensionen para velocidades del viento superiores a los 140 km/h. No entiendo por que dices que el valor máximo será 29 kN/m2 x 3.6 (Ce más alto de los recogidos en las tablas). Te falta tener en cuenta Cp, que en muchas ocasiones es > 1.
Échale un ojo al CTE antes de sacar conclusiones erroneas.

P.D: los datos recogidos en las tablas del Eurocódigo y del CTE no siempre coinciden, ten cuidado con eso que te puede llevar a engaño.
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#221474
manuelfr escribió:
mmanza escribió:Gracias Manuel. Ahora ya lo veo claro. Lo que pasa es que en ocasiones veo publicidad de estructuras que pone literalmente "calculado según CTE y capaz de aguantar 140 km/h de velocidad de viento" y ante esto sólo caben dos posibilidades: O bien está sobredimensionado puesto que para 140 km/h no queda recogido por CTE (sino como máximo para 29 x 3,6 = 104,4 km/h) o es una trola como una casa. Y si está sobredimensionado no está afinado y si no está afinado entonces es más caro puesto que hay más material.

Interesante lo que se vé por ahí.

Hombre, pues depende un poco de la tipología y las caracteristicas geométricas de la estructura. Pero no es nada raro que ciertos elementos (incluso cubiertas completas) se dimensionen para velocidades del viento superiores a los 140 km/h. No entiendo por que dices que el valor máximo será 29 kN/m2 x 3.6 (Ce más alto de los recogidos en las tablas). Te falta tener en cuenta Cp, que en muchas ocasiones es > 1.
Échale un ojo al CTE antes de sacar conclusiones erroneas.

P.D: los datos recogidos en las tablas del Eurocódigo y del CTE no siempre coinciden, ten cuidado con eso que te puede llevar a engaño.



Gracias a ambos. Manuel, el valor de 29 al que me refiero es m/s y no kN/m2 y es el valor máximo de la velocidad básica del viento para un periodo de retorno de 50 años recogido en el CTE. Para Ce tengo 1,3 como ya comenté, eso está claro y para Cp tiro del EC, al que me remite (mal, por cierto), el CTE.

Saludos y de nuevo, gracias
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#221542
Me ha vuelto a bailar el teclado, yo también me refería a m/s, y con eso obtienes mayores velocidades de lo que tu supones. Como te he dicho el valor de Cp depende de la tipología y la geometría, y puede ser mayor de 1, por lo que el valor de 29 m/s * 3.6 se ve incrementado.
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