ACCION DEL VIENTO EN NAVE INDUSTRIAL - Aplicación Cirsoc - 102_2001 - Alfonso Toribio

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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL 
 FACULTAD REGIONAL MENDOZA 
 DEPARTAMENTO INGENIERÍA CIVIL 
 
 CONSTRUCCIONES METÁLICAS Y DE MADERA EJEMPLO 3.2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ACCION DEL VIENTO 
EN NAVE INDUSTRIAL 
 
 
- Aplicación Cirsoc - 102/2001 
- Procedimiento simplificado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Preparó: 
 Ing. Luis G. Bianchi 
Revisó: 
 Ing. Daniel A. García Gei 
Dirigió: 
Ing. Daniel A. García Gei 
 
 
 
2003 
 
 
Construcciones Metálicas y de Madera web.frm.utn.edu.ar/metalicas 
 
Departamento de Ingeniería Civil - UTN - FRM 
 
 
1 
Evaluar las acciones de viento sobre una nave industrial con las siguientes características: 
 
Datos: 
!" Lugar: Ciudad de Mendoza 
!" f = 1,50 m 
!" ancho: 20 m (dir. y – y) 
!" largo: 80 m (dir. x – x) 
!" altura media de la cubierta (h + f/2): 7.25 m 
 
Z
Y
Z
X
Y
X
lx
h
f
ly lx
ly
 
 
 
Resolver como parcialmente cerrado y/o cerrado empleando el Procedimiento simplificado. 
 
• Validez del método simplificado 
1) Diafragmas simples: verifica 
2) Pendiente de la cubierta < 10º: verifica 
3) Altura media de la cubierta del edificio ≤ 9 m: verifica 
4) Edificio de forma regular: verifica 
5) Edificio rígido (si H < 4 x lado menor ⇒ T < 1 seg.): verifica 
6) Estructura sin juntas: verifica 
7) Edificio sin efectos topográficos: verifica 
 
1) Velocidad básica del viento (“V”) 
Para la Ciudad de Mendoza es V = 39, 0 m/s 
 
2) Factor de importancia (“ΙΙΙΙ”) 
Se considera que la categoría del edificio es II 
 
Por lo tanto tendremos Ι = 1,00 
 
3) Categoría de exposición 
Exposición C: Terrenos abiertos con obstrucciones dispersas, con 
Alturas generalmente menores que 10 m. 
 
El coef. de exposición para la presión dinámica, para la categoría 
de exposición determinada, será: Kz = 0,913 
 
Ver hoja Nº5 del 
Reglamento y 
también 
definiciones en 
hoja Nº3. 
Ver tabla de 
Figura 1B 
Ver tabla A-1 
del Apénd. A 
Ver tabla 1 de 
hoja 45 
Ver Art. 5.6 
hoja 15. 
Ver tabla 5 
(interpolando 
linealmente 
entre z = 6 y 7,5) 
1
2
4
3
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2 
4) Categoría de cerramiento (estudio hecho para el muro 2) 
Se está en la clasificación de parcialmente cerrado si se cumplen las siguientes 
condiciones: 
1. A0 >>>> 1,10 A0i 
2. A0 >>>> 0,4 m2 ó 0,01 Ag, el que sea menor, y A0i/Agi ≤≤≤≤ 0,20 
 
Verificación de la primer condición 
Para el muro en cuestión, el área total de aberturas es 72m2 
(60m2 de ventana + 12m2 de portón) ⇒ A0 = 72m2 
El resto de las aberturas suman una superficie de 60m2 (40m2 en el 
muro 4 y 10m2 c/u de los muros 1 y 3 ⇒ Aoi = 60m2 
 
Luego A0 = 72m2 > 1,10 A0i = 66m2 ⇒ verifica 
 
Verificación de la segunda condición 
Como para el muro 2 es A0 = 72m2 (> 0,4m2), lo cual representa ≅ 
un 13.8% (> 1% Ag = 5,2m2) de la pared total ⇒ verifica la primer 
parte de la segunda condición 
 
Luego, estudiando el cociente A0i/Agi para el muro 2, tendremos: 
A0i = Ωabert. 1 + Ωabert. 3 + Ωabert. 4 = 10m2 + 10m2 + 40m2 = 60m2 
Agi = Ωmuro 1 + Ωmuro 3 + Ωmuro 4 + Ωtecho = 145 m2 + 145 m2 + 520 m2 
+ 1612,45 m2 = 2422.45 m2 
Por último será: 2.0025.0
45.2422
60
2
2
0 〈≅=
m
m
A
A
gi
i ⇒ verifica la segunda 
parte de la segunda condición 
 
Por todo lo anterior, es posible asegurar que, cuando se estudia el viento 
actuando sobre el muro 2, el edificio se clasifica como parcialmente cerrado. 
Nota 1: el mismo análisis se debe hacer para c/u de los muros 
Nota 2: las acciones globales sobre la estructura se considerarán con su 
espacialidad. 
 
5) Cargas de viento actuando sobre el sistema ppal. Resistente a la fuerza 
del viento (SPRFV) 
 
Interpolando linealmente la velocidad básica del viento entre 38 y 40 m/s, teniendo 
en cuenta que se trata de un edificio parcialmente cerrado, la presión de viento de 
diseño será: 
 
Para cubierta: - 958 N/m2 ; Para paredes: 623 N/m2 
 
Como los valores de la tabla son para exposición B, y en nuestro caso la 
Exposición es C, afectamos los valores de presión por el factor 1,4, entonces 
quedará: 
 
 Cubierta: - 1341,2 N/m2 
 Paredes: 872,2 N/m2 
 
Consideramos una ETT (Estructura Transversal Tipo) cada 8 m., por lo que el 
área tributaria de cubierta será 20 m x 8 m = 160 m2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ver Art. 5.9 y 
definiciones del 
Cap. 2, hoja 4 
Ver Art. 5.9 y 
definiciones del 
Cap. 2, hoja 4 
Ver tabla 2, 
hoja 46 
8 m 
ETT 
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3 
Los valores indicados para la cubierta se basan en un área tributaria ≤ 10 m2 
y como la de este ejemplo es mayor al mencionado valor, los valores se 
multiplican por el factor 0,8 y entonces quedará: 
 
Cubierta: - 1073 N/m2 
 Paredes: 872,2 N/m2 
 
Los signos (+) y (-) indican presiones que actúan hacia y desde la 
superficie exterior respectivamente. 
 
Para los 8 m de módulo elegidos se obtendrá la siguiente situación 
final de cálculo para el SPRFV: 
 
Cubierta: - 1073 N/m2. 8 m = - 8584 N/m ≅ - 8,58 KN/m 
Paredes: 872,2 N/m2. 8 m = 6977,6 N/m ≅ 6,98 KN/m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6) Carga de diseño para los elementos componentes y de Revestimiento 
(C y R) 
 
Interpolando linealmente la velocidad básica del viento entre 38 y 40 m/s, teniendo 
en cuenta que se trata de un edificio parcialmente cerrado, la presiones de viento 
de diseño serán las que indica la tabla para la siguiente simbología: 
 
h = altura media de cubierta = 6,5 m 
10% de la menor dimensión horizontal = 0,1 x 20 m = 2 m 
0,4 h = 0,4 x 6,5 m = 2,6 m 
 
4% de la menor dimensión horizontal = 0,8 m 
 ó 1 m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ver cuadro 
pág. 46 para 
Área ≥ 100 m2 
valores finales 
- 8,58 KN/m 
y 
z 
6,98 KN/m 
Ver tabla 3 B 
hoja 49 
Se toma 
la menor 
Ver cap. 2 h3 
Ver tabla 3 B 
hoja 50 a = 2 m es mayor que 
ambos valores 
3
5
5
5
5
4
1
2
2
3
3
2
4
3 2
a
h = 6,5 m 
a
a = 2
a
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4 
De acuerdo a estas determinaciones obtendremos las siguientes 
áreas de las diferentes zonas de la cubierta: 
 
A1 = [20 m – (2 x 2 m)] x [80 m – (2 x 2 m)] = 1216 m2 
 
A2y = [20 m – (2 x 2 m)] x 2 m = 32 m2 
 
A2x = [76 m – (2 x 2 m)] x 2 m = 152 m2 
 
A3 = 2 m x 2 m = 4 m2 
 
Los valores de presiones que arroja la tabla, para la cubierta, son: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Suponemos que en ntra. estructuración las correas de techo están colocadas 
cada 1,25 m de distancia, por lo que el área tributaria de viento será: 
 
Atrib. = 1,25 m x 8 m = 10 m2 
pero, por definición, el área efectiva será: 
Aefect. = 8 m x (8 m / 3) = 21,33 m2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Si analizamos a una correa que recibe la carga de viento del cerramiento exterior 
y situamos a la misma en c/u de las distintas áreas de la cubierta, tendremos la 
siguiente situación: 
 
Velocidad básica del viento V (m/seg) 
Zona 
Área 
efectiva de 
viento (m2) 38 39 40 
(+)479 (+)479 (+)479 1 
-814 -862 -910 
(+)479 (+)479 (+)479 2 
-814 -862 -910 
(+)479 (+)479(+)479 
1 
10 
-766 -814 -862 
(+)479 (+)479 (+)479 1 
-1245 -1317 -1389 
(+)479 (+)479 (+)479 2 
-1150 -1197,5 -1245 
(+)479 (+)479 (+)479 
2 
10 
-862 -910 -958 
(+)479 (+)479 (+)479 1 
-1772 -1868 -1964 
(+)479 (+)479 (+)479 2 
-1485 -1581 -1677 
(+)479 (+)479 (+)479 
3 
10 
-862 -910 -958 
8 m 
1,25 m 
Ver cap. 2 
Hoja 3 
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5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Como el área efectiva de viento es de 21,33 m2 se toman los valores de presión 
y succión de tabla correspondientes a 10 m2. 
 
Resumen: 
 
Las cargas a las que va a estar sometida la correa en cada una de las 
situaciones serán las siguientes: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
para el caso de las fijaciones (elementos de sujeción), el área efect. no será 
mayor que el área tributaria a un sujetador individual. 
 
 
8
C3 
C2 
C1 
Correa
Elemento
Área 
efectiva 
de 
viento 
(m2)
-766 -814 -862
Carga de diseño (N/m2)
Presión Succión
38 39 40
Velocidad básica del viento V (m/seg)
2
3
Zona
21,33 
(p/ 10 
m2)
1
-958
-958
-910-862
-862 -910
(+)479
(+)479
38 39 40
(+)479
(+)479
(+)479
(+)479
(+)479
(+)479
(+)479
- 814 N/m2 x 1.25 m = 
- 1,02 KN/m 
l = 8 m 
479 N/m2 x 1.25 m = 
0,6 KN/m 
l = 8 m 
C1 
- 910 N/m2 x 1.25 m = 
- 1,14 KN/m 
l = 8 m 
479 N/m2 x 1.25 m = 
0,6 KN/m 
l = 8 m 
C2 
- 910 N/m2 x 1.25 m = 
- 7,3 KN/m 
l = 8 m 
479 N/m2 x 1.25 m = 
0,6 KN/m 
l = 8 m 
C3 
l = 2 m 
- 1,02 KN/m 
Ver cap. 2 
Hoja 3 
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6 
Luego tendremos: 
 
Af = Ss x Sc, siendo: 
 
Ss = Separación entre sujetadores = 0,22 m (para chapa ondulada) 
Sc = Separación entre correas = 1,25 m 
Af = Área efectiva de la fijación = 0,22 m x 1,25 m = 0,275 m2 
 
Los esfuerzos a los que estarán sometidos los sujetadores serán: 
Qz = qz x Af, donde 
Qz = esfuerzo individual por cada sujetador 
qz = presión de viento de diseño (el máx. entre presión y succión) 
Qz = - 814 N/m2 x 0,275 m2 ≅ 224 N/ fijación 
 
Aquí se tomó el mayor valor de diseño (succión) para la zona 1 (la de presiones 
más bajas), pero en las zonas 2 y 3 habrá que colocar fijaciones más cerca 
(densificar) en función de los mayores valores de presión en dichas zonas. 
 
Las separaciones en cada zona serán las siguientes: 
 
Sep. Zona 1 = 0,22 m ⇒ adopto 20 cm 
Sep. Zona 2 = (- 814 / - 910) x 0,22 m ≅ 0,197 m ⇒ adopto 19 cm 
Sep. Zona 3 = (- 814 / - 910) x 0,22 m ≅ 0,197 m ⇒ adopto 19 cm 
 
Nota 1: la elección del tornillo, de la arandela y de la cabeza del mismo, 
dependerán de su capacidad al arrancamiento. 
 
Nota 2: similar análisis se debe hacer para el caso de paredes. 
 
 
 
Nomenclatura 
adoptada para 
este ejemplo