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Acción del viento

Afecta a los programas CYPECAD y Generador de Pórticos.

Se ha implementado el cálculo de acuerdo con el Código Técnico de la Edificación, BD-SE-AE (Acciones en la edificación). Tal como se especifica en el artículo 3.3.1 del mismo, las disposiciones indicadas no son aplicables a edificios situados en altitudes superiores a 2000 m, ni a construcciones cuya esbeltez sea superior a 6.

La acción del viento se calcula a partir de la presión estática qe que actúa en la dirección perpendicular a la superficie expuesta, y que se expresa de la siguiente forma: qe=qb·ce·cp
donde:
qb es la presión dinámica del viento conforme al mapa eólico del Anejo D (DB SE-AE).
ce es el coeficiente de exposición, determinado en función del grado de aspereza del entorno y la altura sobre el terreno del punto considerado.
cp es el coeficiente eólico o de presión, dependiente de la forma y orientación de la superficie respecto al viento.

• Presión dinámica del viento (Afecta a los programas CYPECAD y Generador de Pórticos)
  
  La presión dinámica del viento qb se determina a partir de la localización de la obra según el mapa eólico del Anejo D (DB SE-AE).

Zona	Presión dinámica  [kN/m2]
A	0,42
B	0,45
C	0,52

• Coeficiente de exposición (ce) (Afecta a los programas CYPECAD y Generador de Pórticos)
  
  El coeficiente de exposición ce se determina conforme a las especificaciones del Anejo D2 (DB SE-AE), en función del grado de aspereza del entorno y la altura sobre el terreno del punto considerado.
  
  Ce = F·(F+7·k)
F = k·ln(max(z,Z)/L)
  
  siendo k, L y Z parámetros característicos de cada tipo de entorno según la tabla D.2.
  
  
  
  Se considera el mismo grado de aspereza para cualquier dirección del viento, por lo que el proyectista debe introducir en el programa la más desfavorable en su caso.
  
  El parámetro z es la altura sobre el terreno y las expresiones anteriores son válidas para valores de z no superiores a 200 m, tal y como se indica en el anejo D2 (DB SE-AE). Cuando en CYPECAD se calcula una estructura de altura superior a 200 m, el programa emite un aviso advirtiendo de este hecho.

• Coeficiente eólico de edificios de pisos (cp) (Afecta sólo al programa CYPECAD)
  
  El coeficiente eólico cp para edificio de pisos se calcula según la tabla 3.5 del apartado 3.3.4 (DB SE-AE), en función de la esbeltez del edificio en el plano paralelo al viento.
  
  La esbeltez del edificio (h/d) se calcula a partir de la altura total de la edificación (h) y del ancho medio del mismo en la dirección del viento (d).
  
  
  
  El ancho medio en cada una de las direcciones se calcula a partir de los anchos de banda X e Y introducidos por el proyectista en el programa.
  
  Según el apartado 3.3.2 (DB SE-AE), los edificios se comprobarán ante la acción del viento en cualquier dirección, independientemente de la existencia de construcciones contiguas medianeras, por lo que es necesario siempre considerar la acción del viento en las direcciones X e Y. Aun así, si el usuario por cualquier motivo sólo quiere considerar la acción del viento en una de las direcciones, debe introducir los anchos de banda correspondientes a las dos direcciones. El ancho en la dirección del viento es necesario para el cálculo de la esbeltez, y el ancho en la dirección perpendicular para el cálculo de la resultante de presiones en la superficie expuesta.

• Consideración en CYPECAD de la acción del viento sobre los edificios
  
  La acción del viento se introduce en el cálculo como una fuerza resultante a nivel de cada planta en la dirección del viento, teniendo en cuenta tanto la presión en la cara situada a barlovento, como la succión en la situada a sotavento. En una planta determinada, dicha fuerza se puede calcular como:
  
  F = qe·A = qb·ce·(cp-cs)·A
  
  donde A es el área de influencia de la planta, y el resto de los parámetros se calculan según las consideraciones expuestas anteriormente (el coeficiente de succión cs siempre toma valores negativos).
  
  El programa permite la introducción de un coeficiente modificador de la carga de viento en cualquiera de las dos direcciones y sentidos. Dicho coeficiente actúa multiplicando la acción del viento (F), por lo que la amplifica cuando se introducen valores mayores que 1, y la reduce si son menores.
  
  Este coeficiente se puede utilizar, por ejemplo, en el caso de que el edificio permanezca oculto frente a la acción del viento en una dirección y sentido. Suponiendo que el obstáculo que produce dicho efecto se encuentra a la izquierda del edificio, cuando el viento actúa desde la izquierda, V (+X), se produce únicamente succión en la cara de sotavento, y el coeficiente a introducir sería -cs/(cp-cs), obteniendo los valores de cs y cp de la tabla 3.5 en función de la esbeltez del edificio. De forma análoga, cuando el viento actúa desde la derecha, se tiene únicamente presión, por lo que el coeficiente a introducir en este caso sería: cp/(cp-cs).

• Coeficiente eólico de naves y construcciones diáfanas (cp) (Afecta sólo al programa Generador de Pórticos)
  
  El coeficiente eólico cp para naves y construcciones diáfanas se calcula sumando los efectos de la presión interior y exterior que provoca el viento sobre la construcción, según el apartado 3.3.5 y el apéndice D.3 del DB SE-AE.
  
  cp = Cpe - Cp

Cpies el coeficiente de presión interior y ha de considerarse si la construcción presenta grandes huecos. Su valor se obtiene de la tabla 3.6 del CB SE-AE y es función del área de huecos en zonas de succión respecto al área total de huecos del edificio y de la esbeltez en el plano paralelo al viento. Toma valores positivos cuando existe presión interior y valores negativos cuando existe succión interior.
  
  
  
  Cpees el coeficiente de presión exterior. Su valor se obtiene según lo indicado en el anejo D.3 del CB SE-AE.
  
  Consideraciones de la acción del viento sobre naves en el Generador de Pórticos
  
  El Generador de Pórticos tiene una opción que permite considerar o no los huecos de la nave. De este modo el usuario podrá decidir, según su criterio, si se calcula o no el coeficiente Cpi.
  
  Teniendo en cuenta las geometrías de pórticos que el usuario puede seleccionar en el Generador de Pórticos, se han considerado las tablas D.1 Paramentos verticales, D.2 Cubiertas planas, D.3 Cubiertas a un agua y D.4 Cubiertas a dos aguas para calcular el coeficiente Cpe según lo indicado en el anejo D.3 del CB SE-AE. No se considera ni se genera el efecto de naves múltiples.

Determinación de la carga de nieve

Esta implementación afecta al programa Generador de Pórticos.

La generación de la sobrecarga de nieve en el programa Generador de Pórticos se realizasegún lo indicado en los puntos 2 y 3 del apartado 3.5.1 del CTE DB AE.

La carga de nieve por unidad de superficie en proyección horizontal puede tomarse como:

qn = µ * sk

siendo:

• µ Coeficiente de forma, determinado en el apartado 3.5.3 del CTE DB AE. Cuando en el Generador de Pórticos se introducen dos o más pórticos contiguos, no se tiene en cuenta el efecto que las limahoyas pueden producir sobre la acumulación de nieve y sobre la determinación del coeficiente de forma.
• skValor característico de la nieve sobre un terreno horizontal obtenido en función de la zona climática, indicada en el mapa de la figura E.2 (Apéndice E CTE DB AE), y de la altitud del emplazamiento o término municipal de la tabla E.2 (Apéndice E CTE DB AE).