ANEXOS

Anexo A

A. Coeficientes de presión externa (según referencia 1)

A.1 Sistema principal

 

Figura A- 1: Coeficientes de presión externa para muros y techos

 

Tabla A- 1: Coeficientes de presión externa, Cp, para muros (ver

Figura A- 1)

Superficie

L/B

Cp

Usar con

Muro a barlovento

Todos los valores

0.8

qz

Muro a sotavento

0-1

-0.5

qh

2

-0.3

?4

-0.2

Muro lateral

Todos los valores

-0.7

qh

 

 

Tabla A- 2: Coeficientes de presión externa, Cp, para techos

(ver Figura A- 1)

Dirección del viento

h/L

Barlovento

Sotavento

Ángulo ? (grados)

Ángulo ? (grados)

10

15

20

25

30

35

45

?60

10

15

?20

 

Normal a la cumbrera para ??10°

?0.25

-0.7

-0.5

-0.3

-0.2

-0.2

0.0*

 

 

-0.3

-0.5

-0.6

-0.18

0.0*

0.2

0.3

0.3

0.4

0.4

0.01?

0.5

-0.9

-0.7

-0.4

-0.3

-0.2

-0.2

0.0*

 

 

-0.5

-0.5

-0.6

-0.18

-0.18

0.0*

0.2

0.2

0.3

0.4

0.01?

?1.0

-

1.3**

-1

-0.7

-0.5

-0.3

-0.2

0.0*

 

-0.7

-0.6

-0.6

-0.18

-0.18

-0.18

0.0*

0.2

0.2

0.3

0.01?

 

Tabla A- 3: Coeficientes de presión externa, Cp, para techos (ver

Figura A- 1)

Dirección del viento

h/L

Distancia horizontal desde el borde a barlovento

Cp

Normal a la cumbrera para ?<10° y paralelo a la cumbrera para todos los valores de ?

 

?0.5

0 a h/2

-0.9,-0.18

h/2 a h

-0.9,-0.18

h a 2h

-0.5,-0.18

> 2h

-0.3,-0.18

?1.0

0 a h/2

-1.3**,-0.18

> h/2

-0.7,-0.18

 

* Valor indicado para usar en interpolaciones.

** El valor puede reducirse linealmente con el área sobre la cual se aplica. Para 10m2 o menos el factor de reducción es 1, para 25m2 es 0.9 y para 100m2 o más 0.8.

Notas:

1. El signo positivo significa presión hacia la superficie, el signo negativo, alejándose de la superficie.

2. Se permite interpolación lineal para otros valores de L/B, h/L y ? diferentes a los mostrados en la tabla. Esta interpolación puede hacerse si los valores tienen el mismo signo, si no los tuvieran debe suponerse igual a 0.

3. Cuando se presentan dos valores de Cp significa que la pendiente del techo a barlovento está sometida tanto a presiones positivas como negativas y que debe diseñarse para las dos condiciones.

4. Para techos de una sola pendiente, la totalidad de la superficie de techo está a barlovento o a sotavento.

5. Para edificaciones flexibles usar el valor apropiado de Gf que corresponda

6. Los valores de (GCpi) deben usarse con qz o qh, según sea especificado

7. Se deben considerar dos casos para determinar la presión neta para diseño:

a. Valor positivo de (GCpi) aplicado en todas las superficies internas.

b. Valor negativo de (GCpi) aplicado en todas las superficies internas.

8. Variables:

a. B: dimensión horizontal normal a la dirección del viento.

b. L: dimensión horizontal perpendicular a la dirección del viento.

c. h: es la altura media del techo (para ??10° se toma la altura máxima).

d. z: altura sobre el terreno.

e. G: efecto de ráfaga.

f. qz, qh: presión de velocidad.

g. ?: ángulo del techo medido desde la horizontal.

9. Para techos con más de 80° de pendiente usar Cp = 0.8

 

Figura A- 2. Coeficientes de presión externa para techos en forma de domo

 

Notas:

1. Se deben considerar dos casos de carga:

a) Caso A: El valor de Cp entre A y B, y entre B y C, debe determinarse por medio de una interpolación lineal, a lo largo del arco en el domo, paralelo a la dirección del viento.

b) Caso B: El valor de Cp debe ser el valor constante de A para ??25?, y debe determinarse por interpolación lineal a partir de 25? a B y de B a C.

2. Los valores denotan que Cp debe usarse con qhD+f, donde hD+f es la altura media hasta la parte superior del domo.

3. El signo positivo y negativo significa presiones actuando hacia la superficie y en dirección contraria a la superficie, respectivamente.

4. Cp es constante en la superficie del domo para los arcos de círculos perpendiculares a la dirección del viento; por ejemplo, el arco que pasa por B-B-B y todos los arcos paralelos a B-B-B.

5. Para valores de hD/D entre los valores listados en las curvas del gráfico, se permite realizar interpolación lineal.

6. ?=0? en cuerda entre puntos A y C, ?=90? en el punto superior en el centro del domo. f es la distancia entre la cuerda A y C, con respecto, al punto superior en el centro del domo.

7. La fuerza cortante horizontal total no debe ser menor que el determinado al obviar las fuerzas de viento en la superficie del techo.

8. Para valores de f/D menores a 0.05, utilizar la

9. Figura A- 1.

 

Figura A- 3: Coeficientes de presión neta, CN, para techos en voladizo con una sola

Pendiente

 

Tabla A- 4: Coeficientes de presión, CN, para techos en voladizo con una sola pendiente

Ángulo del techo ?

Caso de carga

Dirección del viento, ??=

Dirección del viento, ??= 180°

Flujo viento libre

Flujo de viento obstruido

Flujo viento libre

Flujo de viento obstruido

CNW

CNL

CNW

CNL

CNW

CNL

CNW

CNL

A

1.2

0.3

-0.5

-1.2

1.2

0.3

-0.5

-1.2

B

-1.1

-0.1

-1.1

-0.6

-1.1

-0.1

-1.1

-0.6

7.5°

A

-0.6

-1

-1

-1.5

0.9

1.5

-0.2

-1.2

B

-1.4

0

-1.7

-0.8

1.6

0.3

0.8

-0.3

15°

A

-0.9

-1.3

-1.1

-1.5

1.3

1.6

0.4

-1.1

B

-1.9

0

-2.1

-0.6

1.8

0.6

1.2

-0.3

22.5°

A

-1.5

-1.6

-1.5

-1.7

1.7

1.8

0.5

-1

 

 

B

-2.4

-0.3

-2.3

-0.9

2.2

0.7

1.3

0

30°

A

-1.8

-1.8

-1.5

-1.8

2.1

2.1

0.6

-1

B

-2.5

-0.5

-2.3

-1.1

2.6

1

1.6

0.1

37.5°

A

-1.8

-1.8

-1.5

-1.8

2.1

2.2

0.7

-0.9

B

-2.4

-0.6

-2.2

-1.1

2.7

1.1

1.9

0.3

45°

A

-1.6

-1.8

-1.3

-1.8

2.2

2.5

0.8

-0.9

B

-2.3

-0.7

-1.9

-1.2

2.6

1.4

2.1

0.4

Notas:

1. CNW y CNL denotan presiones netas (contribución por encima y por debajo de superficie) para la mitad barlovento y sotavento respectivamente.

2. Flujo de viento libre se refiere a un flujo de aire relativamente libre sin obstrucciones o con obstrucciones menores o iguales al 50%. Flujo de viento obstruido se refiere a la existencia de objetos por debajo del techo que inhiben el flujo de viento (obstrucciones mayores al 50%).

3. Para valores de ? entre 7.5° y 45° se permite hacer interpolación lineal. Para valores de ? menores a 7.5°, use los coeficientes de carga para 0°.

4. Signo positivo denota viento en dirección hacia la superficie y signo negativo denota viento saliendo de la superficie.

5. Todos los casos de carga deben ser investigados.

6. Variables:

a) L: Dimensión horizontal del techo, medido en la dirección del viento.

b) h: altura promedio del techo.

c) ?: dirección del viento en grados.

d) ?: ángulo del techo medido desde la horizontal.

 

Figura A- 4: Coeficientes de presión neta para techos a dos aguas libres

 

Tabla A- 5: Coeficientes de presión neta para techos a dos aguas libres

Ángulo del techo ?

Caso de carga

Dirección del viento, ??= 180°

Flujo viento libre

Flujo de viento obstruido

CNW

CNL

CNW

CNL

7.5°

A

1.1

-0.3

-1.6

-1

B

0.2

-1.2

-0.9

-1.7

15°

A

1.1

-0.4

-1.2

-1

B

0.1

-1.1

-0.6

-1.6

22.5°

A

1.1

0.1

-1.2

-1.2

B

-0.1

-0.8

-0.8

-1.7

30°

A

1.3

0.3

-0.7

-0.7

B

-0.1

-0.9

-0.2

-1.1

37.5°

A

1.3

0.6

-0.6

-0.6

B

-0.2

-0.6

-0.3

-0.9

45°

A

1.1

0.9

-0.5

-0.5

B

-0.3

-0.5

-0.3

-0.7

Notas:

1. CNW y CNL denotan presiones netas (contribución por encima y por debajo de superficie) para la mitad barlovento y sotavento respectivamente.

2. Flujo de viento libre se refiere a un flujo de aire relativamente libre sin obstrucciones o con obstrucciones menores o iguales al 50%. Flujo de viento obstruido se refiere a la existencia de objetos por debajo del techo que inhiben el flujo de viento (obstrucciones mayores al 50%).

3. Para valores de ? entre 7.5° y 45° se permite hacer interpolación lineal. Para valores de ? menores a 7.5°, use los coeficientes de carga para techos con una sola pendiente.

4. Signo positivo denota viento en dirección hacia la superficie y signo negativo denota viento saliendo de la superficie.

5. Todos los casos de carga deben ser investigados.

6. Variables:

a) L: Dimensión horizontal del techo, medido en la dirección del viento.

b) h: altura promedio del techo.

c) ?: dirección del viento en grados.

d) ?: ángulo del techo medido desde la horizontal.

 

Figura A- 5: Coeficientes de presión neta para techos invertidos libres

 

Tabla A- 6: Coeficientes de presión neta para techos invertidos libres

 

Notas:

1. CNW y CNL denotan presiones netas (contribución por encima y por debajo de superficie) para la mitad barlovento y sotavento respectivamente.

2. Flujo de viento libre se refiere a un flujo de aire relativamente libre sin obstrucciones o con obstrucciones menores o iguales al 50%. Flujo de viento obstruido se refiere a la existencia de objetos por debajo del techo que inhiben el flujo de viento (obstrucciones

mayores al 50%).

3. Para valores de ? entre 7.5° y 45° se permite hacer interpolación lineal. Para valores de ? menores a 7.5°, use los coeficientes de carga para techos con una sola pendiente.

4. Signo positivo denota viento en dirección hacia la superficie y signo negativo denota viento saliendo de la superficie.

5. Todos los casos de carga deben ser investigados.

6. Variables:

a) L: Dimensión horizontal del techo, medido en la dirección del viento.

b) h: altura promedio del techo.

c) ?: dirección del viento en grados.

d) ?: ángulo del techo medido desde la horizontal.

 

Figura A- 6: Coeficiente de presión Cf para muros en voladizo y rótulos

Tabla A- 7: Coeficiente de presión Cf para otras edificaciones (Chimeneas, tanques,

equipos en azotea y edificaciones similares)

 

Notas:

1. La fuerza de diseño debe ser calculada basada en el área de la edificación proyectada en un plano normal a la dirección del viento.

2. Se permite la interpolación lineal para otros valores de h/D no mostrados en la tabla

3. Definición de variables:

a) D: diámetro de la sección transversal circular o la menor dimensión proyectada sobre un plano vertical de una sección poligonal (cuadrada, hexagonal, octogonal, etc.) a la elevación en consideración en metros.

b) D': profundidad de elementos que sobresalen de la superficie tales como contrafuertes.

c) h = altura de la edificación en metros.

d) q (z): Presión calculada a la altura z sobre el terreno en kg/m2.

4. Para equipos en azotea con una altura promedio menor a 18 m use sección 4.4.2.2

 

A.2 Sistemas secundarios

Figura A- 7. Coeficiente de presión externa GCp para paredes

 

 

Notas:

1. Escala vertical denota usar GCp con q(h).

2. Escala horizontal denota área efectiva del viento, en metros cuadrados.

3. El signo positivo y negativo significan presiones actuando hacia la superficie y en dirección contraria a la superficie, respectivamente.

4. Cada componente debe ser diseñado para la presión máxima y mínima.

5. Valores de GCp para paredes debe ser reducido en un 10% cuando ? ? 10?.

6. Notas:

a) a: Valor menor entre el 10% de la menor dimensión horizontal o 0.4h. No puede ser inferior al 4% de la menor dimensión horizontal o a 0.9 m.

a) h: Altura media al techo, en metros, excepto cuando el ? ? 10? se debe usarse la altura al alero.

b) ?: Ángulo del plano del techo desde el plano horizontal, en grados.

 

Figura A- 8. Coeficientes de presión externa GCp para techos a dos aguas con ? ? 7?

 

 

Notas:

1. Escala vertical denota usar GCp con q(h).

2. Escala horizontal denota área efectiva del viento, en metros cuadrados.

3. El signo positivo y negativo significan presiones actuando hacia la superficie y en dirección contraria a la superficie, respectivamente.

4. Cada componente debe ser diseñado para la presión máxima y mínima.

5. Si la altura del parapeto, alrededor del perímetro del techo con ? ? 7°, es igual o mayor a 0.9 m; los valores negativos de GCp en la Zona 3 deben ser igual a los de la Zona 2, y los valores positivos de GCp de la Zona 2 y 3, deben ser iguales a aquellos de las paredes de Zona 4 y 5 (Figura A- 7), respectivamente.

6. Para los aleros del techo, el valor de GCp incluye contribución a la presión tanto de la superficie superior como de la inferior.

7. Notas:

a) a: Valor menor entre el 10% de la menor dimensión horizontal o 0.4h. No puede ser inferior al 4% de la menor dimensión horizontal o 0.9 m.

b) h: Altura media al techo, en metros, excepto cuando el ? ? 10? se debe usar la altura al alero.

c) ?: Ángulo del plano del techo desde el plano horizontal, en grados.

 

Figura A- 9. Coeficientes de presión externa GCp para techos a dos aguas con 7? < ? ? 27?

 

Notas:

1. Escala vertical denota usar GCp con q(h).

2. Escala horizontal denota área efectiva del viento, en metros cuadrados.

3. El signo positivo y negativo significan presiones actuando hacia la superficie y en dirección contraria a la superficie, respectivamente.

4. Cada componente debe ser diseñado para la presión máxima y mínima.

5. Para los aleros del techo, el valor de GCp incluye contribución a la presión tanto de la superficie superior como de la inferior.

6. Para techos a cuatro aguas con 7? < ? ? 27?, las franjas de borde y cumbrera, los coeficientes de presión para cumbrera de techos a dos aguas se deberán aplicar en cada agua.

7. Para techos a cuatro aguas con ? ? 25?, la Zona 3 debe considerarse como Zona 2.

8. Notas:

a) a: Valor menor entre el 10% de la menor dimensión horizontal o 0.4h. No puede ser inferior al 4% de la menor dimensión horizontal o a 0.9 m.

b) h: Altura media al techo, en metros, excepto cuando el ? ? 10? se debe usarse la altura al alero.

c) ?: Ángulo del plano del techo desde el plano horizontal, en grados.

 

Figura A- 10. Coeficientes de presión externa GCp para techos a dos aguas con 27? < ? ?

45?

 

 

Notas:

1. Escala vertical denota usar GCp con q(h).

2. Escala horizontal denota área efectiva del viento, en metros cuadrados.

3. El signo positivo y negativo significan presiones actuando hacia la superficie y en dirección contraria a la superficie, respectivamente.

4. Cada componente debe ser diseñado para la presión máxima y mínima.

5. Para los aleros del techo, el valor de GCp incluye contribución a la presión tanto de la superficie superior como de la inferior.

6. Notas:

a) a: Valor menor entre el 10% de la menor dimensión horizontal o 0.4h. No puede ser inferior al 4% de la menor dimensión horizontal o 0.9 m.

b) h: Altura media al techo, en metros, excepto cuando el ? ?1 0? se debe usarse la altura al alero.

c) ?: Ángulo del plano del techo desde el plano horizontal, en grados.

 

Figura A- 11. Coeficientes de presión externa GCp para techos escalonados

 

Notas:

1. En el nivel inferior, mostrado en la Figura A- 11, se aplican los coeficientes de presión y zonas designadas en la Figura A- 8, excepto en la intersección de la pared superior con el techo, en donde la Zona 3 debe ser considerada Zona 2, y la Zona 2 debe considerarse como Zona 1. Los valores positivos del GCp son iguales a las paredes de la Figura A- 7, y debe aplicarse para las áreas achuradas en la Figura A- 11.

2. Notas:

a) b: 1.5h1 en la Figura A- 11, pero debe ser menor a 30.5 m.

b) h: Altura media al techo, en metros.

c) hi: h1 o h2 en la Figura A- 11; h = h1 + h2; h1 ? 3.1 m; hi/h = 0.3 a 0.7.

d) W: Ancho del edificio en la Figura A- 11.

e) Wi: W1, W2 o W3 en Figura A- 11. W = W1 + W2 ó W1 + W2 + W3; Wi/W = 0.25 a 0.75.

f) ?: Ángulo del plano del techo desde el plano horizontal, en grados.

 

Figura A- 12. Coeficientes de presión externa GCp para techos a dos aguas en múltiples

luces

Notas:

1. Escala vertical denota usar GCp con q(h).

2. Escala horizontal denota área efectiva del viento, en metros cuadrados.

3. El signo positivo y negativo significan presiones actuando hacia la superficie y en dirección contraria a la superficie, respectivamente.

4. Cada componente debe ser diseñado para la presión máxima y mínima.

5. Para ? ? 10?, se debe usar valores de GCp de la Figura A- 8.

6. Notas:

a) a: Valor menor entre el 10% de la menor dimensión horizontal o 0.4h. No puede ser inferior al 4% de la menor dimensión horizontal o a 0.9 m.

b) h: Altura media al techo, en metros, excepto cuando el ? ? 10? se debe usarse la altura al alero.

c) W: Ancho del edificio de modulo, en metros.

d) ?: Ángulo del plano del techo desde el plano horizontal, en grados.

 

Figura A- 13. Coeficientes de presión externa GCp para techos de un agua con 3? < ? ? 10?

 

 

Notas:

1. Escala vertical denota usar GCp con q(h).

2. Escala horizontal denota área efectiva del viento, en metros cuadrados.

3. El signo positivo y negativo significan presiones actuando hacia la superficie y en dirección contraria a la superficie, respectivamente.

4. Cada componente debe ser diseñado para la presión máxima y mínima.

5. Para ? ? 3?, se debe usar valores de GCp de la Figura A- 8.

6. Notas:

a) a: Valor menor entre el 10% de la menor dimensión horizontal o 0.4h. No puede ser inferior al 4% de la menor dimensión horizontal o 0.9 m.

b) h: Altura media al techo, en metros, excepto cuando el ? ? 10? se debe usarse la altura al alero.

c) W: Ancho del edificio, en metros.

d) ?: Ángulo del plano del techo desde el plano horizontal, en grados.

 

Figura A- 14. Coeficientes de presión externa GCp para techos de un agua con 10? < ? ?

 

 

Notas:

1. Escala vertical denota usar GCp con q(h).

2. Escala horizontal denota área efectiva del viento, en metros cuadrados.

3. El signo positivo y negativo significa presiones actuando hacia la superficie y en dirección contraria a la superficie, respectivamente.

4. Cada componente debe ser diseñado para la presión máxima y mínima.

5. Notas:

a) a: Valor menor entre el 10% de la menor dimensión horizontal o 0.4h. No puede ser inferior al 4% de la menor dimensión horizontal o 0.9 m.

b) h: Altura media al techo, en metros, excepto cuando el ? ? 10? se debe usarse la altura al alero.

c) W: Ancho del edificio, en metros.

d) ?: Ángulo del plano del techo desde el plano horizontal, en grados.