Estudio comparativo de coeficientes de presión normativos y experimentales en cubiertas de naves industriales
DOI:
https://doi.org/10.14482/inde.39.2.725.4Palabras clave:
cargas de viento, coeficientes de presión, cubiertas, estructuras bajasResumen
Todos los años ocurren fallas en cubiertas de edificaciones bajas debido a la acción de los vientos. Algunos investigadores opinan que estas pérdidas pudieran se ocasionadas por insuficiencias en las normativas para el cálculo de las edificaciones ante este tipo de cargas. En este artículo se comparan los coeficientes de presión de las cubiertas de varias edificaciones bajas que han sido ensayadas tanto en túneles de viento como por métodos numéricos (modelación computacional de fluidos) por diversos investigadores, con los coeficientes que resultarían de aplicar el Eurocódigo EN1991-1-4 sobre esas mismas estructuras. Esta investigación tiene el propósito de identificar las posibles discrepancias entre el Eurocódigo EN1991-1-4 y los ensayos experimentales, como consecuencia de la no consideración de las variaciones de la intensidad de turbulencia y de la inclinación de la cubierta en la obtención de los coeficientes de presión en la normativa. Del análisis de resultados se obtuvo que la aplicación del Eurocódigo EN1991-1-4 conduce a la subestimación de la carga de viento en la mayor parte de la cubierta, mientras que, en la esquina correspondiente al borde de ataque del viento, la carga obtenida es mayor que la resultante de los ensayos.
Citas
American Society of Civil Engineers, Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, 2010.
P. L. Fernández-Cabán and F. J. Masters, "Effects of freestream turbulence on the pressure acting on a low-rise building roof in the separated flow region," Frontiers in Built Environment, vol. 4, p. 17, 2018. https://doi.org/10.3389/fbuil.2018.00017
A. F. Akon and G. A. Kopp, "Mean pressure distributions and reattachment lengths for roof-separation bubbles on low-rise buildings," Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, vol. 155, pp. 115-125, 2016. https://doi.org/10.1016/j.jweia.2016.05.008
M. Aldoum, "Wind Loads on Low-slope Roofs of Low-rise and Mid-rise Buildings with Large Plan Dimensions," Concordia University, 2018.
D. Prasad, T. Uliate, and M. R. Ahmed, "Wind loads on low-rise building models with different roof configurations," International Journal of Fluid Mechanics Research, vol. 36, no. 3, 2009. https://doi.org/10.1615/InterJFluidMechRes.v36.i3.30
F. Xing, D. Mohotti, and K. Chauhan, "Study on localised wind pressure development in gable roof buildings having different roof pitches with experiments, RANS and LES simulation models," Building and Environment, vol. 143, pp. 240-257, 2018. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2018.07.026
M. Atmaca, "Wind Tunnel Experiments and CFD Simulations for Gable-Roof Buildings with Different Roof Slopes," Acta Physica Polonica, A., vol. 135, no. 4, 2019. https://doi.org/10.12693/APhysPolA.135.690
R. Hoxey, A. Robertson, B. Basara, and B. Younis, "Geometric parameters that affect wind loads on low-rise buildings: full-scale and CFD experiments," Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, vol. 50, pp. 243-252, 1993. https://doi.org/10.1016/0167-6105(93)90079-4
M. Gierson, B. Phillips, and D. Duthinh, "Evaluation of ASCE 7-10 wind velocity pressure coefficients on the components and cladding of low-rise buildings using recent wind tunnel testing data," in 6th Int. Conf. on Advances in Experimental Structural Engineering, 2015.
N. S. Fouad, G. H. Mahmoud, and N. E. Nasr, "Comparative study of international codes wind loads and CFD results for low rise buildings," Alexandria engineering journal, vol. 57, no. 4, pp. 3623-3639, 2017.
European Committee for Standardization: Eurocode 1: Actions on structures — General actions — Part 1-4: Wind actions, 2004.
Carga de viento. Método de cálculo, 2003.
Wind action on structures, 2009.
Australian/New Zeland Standart: Structural Design actions, Part 2: Wind Actions, 2011.
Architectural Institute of Japan. RLB Recommendations for loads on buildings. Structural Standards Committee, 2004.
J. D. Holmes, Wind loading of structures, ed. T.F. e-Library. New York, 2007.
H. Zeyrek and S. Bekiro?lu, "Assessment of wind pressure by eurocode-1, ts 498 and cfd analyses for double-sloped roof building," Sigma: Journal of Engineering & Natural Sciences/Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 2019.
K.-s. Kwon, D.-w. Kim, R.-w. Kim, T. Ha, and I.-b. Lee, "Evaluation of wind pressure coefficients of single-span greenhouses built on reclaimed coastal land using a large-sized wind tunnel," Biosystems Engineering, vol. 141, pp. 58-81, 2016. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2015.11.007
R.-w. Kim, I.-b. Lee, U.-h. Yeo, and S.-y. Lee, "Estimating the wind pressure coefficient for single-span greenhouses using an large eddy simulation turbulence model," Biosystems Engineering, vol. 188, pp. 114-135, 2019. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2019.10.009
