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• juan lopez

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DATOS: Ciudad donde se ubicara la construcción: Altamira, Tamaulipas. Altitud de la ciudad (MSNM) = 12.0 msnmm Temperatura Media Anual (T) = 24.3 °C Altura de la estructura (Z) = 7.05 m Clasificación de la estructura según su importancia: Grupo B

(4.1.3, pag 15/360)

Periodo de retorno recomendado para el Grupo de la estructura: 50 años

(4.2.2.1 pag 24/360)

Clasificación de la estructura según su respuesta: Tipo 1

(4.1.4, pag 17/360)

Categoría del Terreno: Tipo1

(Tabla 4.2.1, pag 23/360)

Velocidad Regional Vr (50 años): 160 Km/hr

(Figura 4.2.2, pag 26/360)

Factor de topografía: (FT)= 1

(Tabla 4.2.4, pag 33/360)

4.2 DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD BÁSICA DE DISEÑO, VD, (pag 22/360).

VD FT Frz VR en donde: FT =1

es el factor que depende de la topografía local, adimensional, (Tabla 4.2.4, pag 33/360).

Frz

factor de exposición, (4.2.3 PAG. 31/360)

en donde: z

es la altura por encima del terreno natural, a la cual se desea conocer la velocidad de diseño, en m,

α

el exponente que determina la forma de la variación de la velocidad del viento con la altura, adimensional, δ la altura medida a partir del nivel del terreno de desplante, por encima de la cual la variación de la velocidad del viento no es importante y puede suponerse constante; a esta altura se le conoce como altura gradiente; en m, y c el coeficiente de escala de rugosidad, adimensional. VR=160 Km/hr velocidad regional de ráfaga. Categoría del Terreno: Tipo 1

(Tabla 4.2.1, pag 23/360)

VD = 1.0 x 1.137 x 160 km/hr =182 km/hr.

4.2.5 PRESIÓN DINÁMICA DE BASE, qz (pag 36/360).

Altitud de la ciudad de Altamira, Tamaulipas = 12.0 msnmm, Pesian Barométrica = 759 mm de Hg.

YY

760 PRS 40

Presion Barometrica

pag 37/360

720 0 0

Alt=12.0 m 488 m 500 m

Altitud G = 0.392x759 mm de hg / ( 273 + 24.3° ) = 1.00

YY= 488 m x 40 / 500 m = 39.04 Presion Barometrica a 12 msnm = 720 + 39 = 759

qz = 0.0048 x 1.00 x (182 km/hr)² = 159.0 kg/m² .

500

pag 55/360

pag 56/360

Pi = -0.3 x 159.0 kg/m² = -47.7 kg/m²

pag 43/360

Nota: 1.- EL coeficiente de presión Exterior (Cpe) es diferente para cada muro de la construcción y depende de la incidencia del viento. 2.- Los valores del factor KA se indican en la Tabla 4.3.4 (pag 49/360) y para muros de Barlovento y Sotavento KA = 1 (pag 50/360) 3.- KL= 1 para el análisis de la estructura principal o Muro de Sotavento. (pag. 51/360)

pag 42/360

Las presiones de viento se determinan en dos incidencias o direcciones, perpendiculares entre si, a saber Viento Normal a las Generatrices θ = 0°

Viento Paralelo a las Generatrices θ =9 0°

Generatrices

Viento Normal a las Generatrices θ = 0°

ISOMETRI CO Carga por Viento Normal a las Generatrices, θ = 0°

pag 44/360

Viento en dirección (+)X (Viento Normal a las Generatrices θ = 0°)

X

Z

A

D

C

B

E

MURO C

2

2 8.09 m

Pendiente=28%

6.0 m

d=15.0 m

MURO B

m=28%

MURO A

1

MURO D

1

b=24.00 m

ELEVACION EJES A y B

PLANTA λ = 8.09 m / 15m = 0.54 λ=0.54

(pag 17/360) γ= Arc TAN(2.09 m / 7.5 m)

γ=15.57°

Según respuesta al viento, la estructura cumple como Tipo 1

h promedio = 7.0 m Muro de Barlovento D C pe =

0.8

Tabla 4.3.1) MDOC VIENTO CFE-2008

KA =

1.0

(Por NO ser muro lateral)

(inciso 4.3.2.1.1) K L = 1.0 qz = 158.99 kg/m² Pe = Cpe KA KL qz =0.8 x 1 x 1 x 158.99 kg/m² Pe = 127.189 kg/m²

Todos los muros igualmente permeablse; (caso "e" de la Figura 4.3.5) Tablas 4.3.7(a) (pag 56/360) -Cpi = 0.30 Pi = 0.3 x 158.99 kg/m² -Pi = 47.7 kg/m² PD = Pe - Pi = 127.19 kg/m² - -47.7 kg/m²

PD = 174.88 kg/m²

Ancho Eje tributario m

ω = P D *Largo kg/m

A

3.000

525

B C

6.000 6.00

1049 1049

D

6.00

1049

3.00

525

E ∑=

24.00

pag 42/360

Tablas 4.3.7(a) y Tabla 4.3.1) MDOC VIENTO CFE-2008

ISOMETRI CO Carga por Viento Normal a las Generatrices, θ = 0° Muro de Barlovento

Muro de Sotavento C d = 15.0 m b = 24.0 m

d/b = 0.625 < 1.0 g = 16°

> 10°

Viento Normal a las Generatrices θ = 0° C pe = 0.30

Pe = Cpe KA KL qz =0.3 x 1 x 1 x 158.99 kg/m² 2

p e = 47.696 k g/m KL = 1 p i = -47.696 k g/m 2 PD = Pe - Pi = 47.7 kg/m² + -47.7 kg/m² KA = 1

Tabla 4.3.1) MDOC VIENTO CFE-2008

PD = 0.00 kg/m² pag 42/360 Ancho Eje tributario m

w= PD *Largo kg/m

A

3.000

0

B

6.000

0

C

6.000

0

D

6.000

0

E

3.000

0

∑=

24.00

pag 44/360

Muro Lateral. Viento Normal a las Generatrices θ = 0° De la tabla 4.3.2, para θ = 0°: KL = 1 qz = 158.99 kg/m²

CPE= -0.65

(0.00m - 7.05m)

-Pi = 47.7 kg/m²

CPE=

-0.5

(7.05m - 14.09m)

CPE=

-0.3

(14.09m - 21.14m)

Tabla 4.3.4 FACTOR DE REDUCCIÓN, KA,

CPE=

-0.2

( >21.14m)

PARA TECHOS Y MUROS LATERALES

Ancho Altura Eje tributario promedio m m 1

1.58

7.06

aréa tributaria m² 11.12

0.99 0.90

KA

Tabla 4.3.2) MDOC VIENTO CFE-2008

Pe = Cpe KA KL qz

PD = Pe - Pi

kg/m²

kg/m²

w= PD *Largo kg/m

-0.65

-102.57

-54.87

-86.4

-0.65

-92.80

-45.11

-169.2

Cpe

1.1

3.75

7.06

26.48

1.2

4.35

7.06

30.71

0.89

-0.559

-79.32

-31.62

-137.6

0.90

-0.5

-71.39

-23.69

-88.8

0.99

-0.3734

-58.92

-11.23

-17.7

1.3

3.75

7.06

26.48

2

1.58 15.00

7.06

11.12

∑=

pag 44/360

pag 50/360

Cpe=-0.65

ISOMETRI CO Carga por Viento Normal a las Generatrices, θ = 0° Muros Laterales

Cpe=-0.5

Cpe=-0.3

Cubierta Para el cálculo de las presiones sobre la cubierta, el Manual de CFE presenta 3 tablas, de las cuales solo una aplica para el caso que se está estudiando. A continuación se muestran las 3 tablas.

pag 45/360

pag 46/360

pag 47/360

Cubierta De la tabla 4.3.3(a), para Cubierta de Barlobento : g = 16° > 10°

KL = 1 qz = 158.99 kg/m²

Ver Figura 4.3.2

-Pi = 47.7 kg/m² h prom =7.0 m d = 15.0 m

h prom/d = 0.470 < 0.50 CPE=

Ancho Eje tributario m

-0.7

Verificar el signo según fig 4.3.1

A

2.88

7.50

aréa tributaria m² 21.56

B

5.88

7.50

44.06

0.87

-0.7

-97.33

-145.03

-852.0

0.87

-0.7

-97.19

-144.89

-869.3

Largo m

Pe = Cpe KA KL qz PD = Pe - Pi w= PD *Largo kg/m kg/m² kg/m²

KA

Cpe

0.92

-0.7

-102.71

-150.41

-432.4

C

6.00

7.50

45.00

D

5.50

7.50

41.25

0.88

-0.7

-97.75

-145.45

-799.9

E

2.50

7.50

18.75

0.94

-0.7

-104.80

-152.49

-381.2

∑=

22.75

fig 4.3.2 pag 42/360

ISOMETRI CO Carga por Viento Normal a las Generatrices, θ = 0° Cubierta de Barlovento

Cubierta De la tabla 4.3.3(c), para Cubierta de Sotavento : g = 16° > 10°

KL = 1 qz = 158.99 kg/m²

Ver Figura 4.3.2

-Pi = 47.7 kg/m² h prom =7.0 m d = 15.0 m

h prom/d = 0.470 < 0.50 CPE=

Ancho Eje tributario m

0.5

Verificar el signo según fig 4.3.1 PD = Pe w= PD *Largo Pi kg/m

A

2.88

7.50

aréa tributaria m² 21.56

B

5.88

7.50

44.06

0.87

0.5

69.52

21.83

128.2

0.87

0.5

69.42

21.73

130.4

Largo m

KA

Cpe

Pe = Cpe KA KL qz kg/m²

kg/m²

0.92

0.5

73.37

25.67

73.8

C

6.00

7.50

45.00

D

5.50

7.50

41.25

0.88

0.5

69.82

22.13

121.7

E

2.50

7.50

18.75

0.94

0.5

74.86

27.16

67.9

∑=

22.75

pag 42/360

ISOMETRI CO Carga por Viento Normal a las Generatrices, θ = 0° Cubierta de Sotavento

Viento Paralelo a las Generatrices θ = 90°

ISOMETRI CO Carga por Viento Paralelo a las Generatrices, θ = 90°

pag 44/360

Viento en dirección (+)Z (Viento Paralelo a las Generatrices θ = 90°) X Z D

C

B

E

MURO C

Pendiente=28%

3

6.0 m

MURO B

b=15.0 m

1

m=28%

MURO A

2

8.1 m

A

MURO D

1

d=24.0 m

ELEVACION EJES A y B

PLANTA λ = 8.09 m / 15m = 0.54 λ=0.54

γ = Arc TAN(2.09 m / 7.5 m)

γ=15.57°

Según respuesta al viento, la estructura cumple como Tipo 1

h promedio = 7.0 m Muro de Barlovento A C pe =

0.8

Tabla 4.3.1) MDOC VIENTO CFE-2008

KA =

1.0

(Por NO ser muro lateral)

Tabla 4.3.1) MDOC VIENTO CFE-2008

(inciso 4.3.2.1.1) K L = 1.0 qz = 158.99 kg/m² Pe = Cpe KA KL qz =0.8 x 1 x 1 x 158.99 kg/m² Pe = 127.189 kg/m²

Todos los muros igualmente permeablse; (caso "e" de la Figura 4.3.5) Tablas 4.3.7(a) (pag 56/360) Cpi = 0.30

Tablas 4.3.7(a) y Tabla 4.3.1) MDOC

Pi = -0.3 x 158.99 kg/m²

Ec. 4.3.3) MDOC VIENTO CFE-2009

Pi = 47.7 kg/m² PD = Pe - Pi = 127.19 kg/m² +47.7 kg/m²

PD = 174.88 kg/m²

Ancho Eje tributario m

w= PD *Largo kg/m

1

1.58

275

1.1

3.75

656

1.2

4.35

761

1.3

3.75

656

2

1.58

275

∑=

15.00

pag 42/360

Muro de Sotavento d = 24.0 m

d/b = 1.600

Interpolando para Cpe

b = 15.0 m Viento Paralelo a las Generatrices θ = 90° C pe = -0.31

Pe = Cpe KA KL qz =-0.308 x 1 x 1 x 158.99 kg/m² p e = -48.968 k g/m 2 p i = -47.696 k g/m 2

KA = 1

KL = 1 PD = Pe - Pi = -48.97 kg/m² --47.7 kg/m²

-PD = 1.27 kg/m² pag 42/360 Ancho Eje tributario m

w= PD *Largo kg/m

1

1.58

-2

1.1

3.75

-5

1.2

4.35

-6

1.3

3.75

-5

2

1.58

-2

∑=

15.00

ISOMETRI CO Carga por Viento Paralelo a las Generatrices, θ = 90° Muro de Sotavento

Muros Laterales Viento Paralelo a las Generatrices θ = 90° KL = 1

De la tabla 4.3.2

qz = 158.99 kg/m²

CPE= -0.65

(0.00m - 7.05m)

Pi = 47.7 kg/m²

CPE=

-0.5

(7.05m - 14.09m)

CPE=

-0.3

(14.09m - 21.14m)

Tabla 4.3.4 FACTOR DE REDUCCIÓN, KA,

CPE=

-0.2

( >21.14m)

PARA TECHOS Y MUROS LATERALES

Tabla 4.3.2) MDOC VIENTO CFE-2008

Muro Lateral Ancho Eje tributario m A

3.00

6.00

aréa tributaria m² 18.00

B

6.00

6.00

36.00

0.89

-0.61

-86.44

-134.13

-804.8

C

6.00

6.00

36.00

0.89

-0.4667

-65.69

-113.38

-680.3

0.89

-0.3

-42.23

-89.92

-539.5

0.95

-0.2

-30.10

-77.80

-233.4

Altura m

D

6.00

6.00

36.00

E

3.00 24.00

6.00

18.00

∑=

KA 0.95

Pe = Cpe KA KL qz

PD = Pe - Pi

kg/m²

kg/m²

w= PD *Largo kg/m

-0.65

-97.83

-145.52

-436.6

Cpe

pag 44/360

pag 50/360

A

B

Cpe=-0.65

C

Cpe=-0.5

ISOMETRI CO Carga por Viento Paralelo a las Generatrices, θ = 90° Muros Laterales

D

Cpe=-0.3

E

Cpe=-0.2

Cubierta De la tabla 4.3.3(b), para θ = 90°: KL = 1 qz = 158.99 kg/m² -Pi = 47.7 kg/m²

Para cualquier γ Cubierta Transversal (CT) h prom/d = 0.294
21.14m)

A

3.00

15.00

aréa tributaria m² 45.00

B

6.00

15.00

90.00

0.81

-0.77

-99.65

-51.96

-311.7

C

6.00

15.00

90.00

0.81

-0.47

-60.86

-13.17

-79.0

0.81

-0.47

-60.86

-13.17

-79.0

0.87

-0.3

-41.65

6.04

18.1

Largo m

D

6.00

15.00

90.00

E

3.00 24.00

15.00

45.00

∑=

KA 0.87

Pe = Cpe KA KL qz

PD = Pe - Pi

kg/m²

kg/m²

w= PD *Largo kg/m

-0.9

-124.96

-77.27

-231.8

Cpe