Efecto del viento en edificios altos
Carga de viento en edificios altos
ResumenLos edificios altos se diseñan principalmente para resistir las cargas del viento porque la vibración inducida por el viento es más crítica para el nivel de confort de los ocupantes en la parte superior del edificio. Por lo tanto, la evaluación de la presión generada por el viento es imprescindible para este tipo de edificios altos. La investigación de la respuesta debida a las cargas de viento en los edificios altos es posible mediante el empleo de modelos numéricos como las herramientas de dinámica de fluidos computacional. Las estructuras de planta regular pueden diseñarse para soportar cargas de viento utilizando diversas normas internacionales y la bibliografía disponible. En este estudio se comparan cuatro modelos, en los que los modelos A y B tienen forma regular, mientras que los modelos C y D tienen forma irregular. Este estudio es útil para que el diseñador evalúe la respuesta de las estructuras en condiciones de vientos fuertes. La sensibilidad de la malla y el estudio de validación se realizan para edificios altos de forma rectangular. La validación del estudio muestra que los resultados de la simulación numérica son más o menos idénticos a los resultados experimentales. En el presente trabajo de investigación, los modelos de edificios seleccionados tienen la misma sección transversal y la misma altura. El estudio numérico se realizó empleando el modelo de turbulencia k-ɛ y los resultados se compararon con los experimentales. De los cuatro modelos, el modelo en forma de Y con esquinas redondeadas tiene un momento base mínimo y el menor coeficiente de resistencia.
¿Cómo afecta el viento a los edificios altos?
En los edificios altos, la velocidad media del viento aumenta con la altura, y la racha, o las diferentes combinaciones de remolinos (movimiento circular del viento), disminuye con la altura. Las turbulencias (asaltos fuertes y repetidos del viento) pueden afectar a los edificios altos o a las torres.
¿Cuáles son los efectos del viento en un edificio?
Las fuerzas del viento pueden romper la trayectoria de carga del edificio o agujerear la envolvente. A veces, la propia fuerza de los vientos fuertes puede provocar la rotura de una puerta o ventana. Otras veces, los escombros cercanos pueden ser levantados por el viento y proyectados contra la envolvente del edificio.
¿Qué ocurre cuando el viento sopla sobre un rascacielos?
Al igual que las ramas de los árboles susurran con la brisa, los rascacielos se mecen con el viento. Su construcción de acero permite el balanceo normal sin poner en peligro la integridad estructural del edificio ni a sus ocupantes.
Carga de viento para edificios residenciales
Resumen En los países en vías de desarrollo, el rápido aumento de la población ha obligado a hacer hincapié en el diseño y la construcción de edificios altos de varios niveles. La ingeniería civil es un elemento fundamental de nuestra sociedad. Las estructuras de los edificios altos están diseñadas para soportar cargas rígidas. Sin embargo, pueden estar expuestas a cargas dinámicas como el efecto del viento, ciclones, terremotos, etc. El impacto de las cargas de viento debe tenerse en cuenta a la hora de diseñar edificios altos, ya que en India se han producido muchos fallos en las estructuras debido al viento. Las vibraciones inducidas por el viento en las estructuras aumentan la importancia del diseño estructural, ya que el uso de materiales de alta resistencia y ligeros, mayores luces entre forjados y sistemas de entramado más flexibles da lugar a estructuras más propensas a las vibraciones. Del presente estudio puede concluirse que los efectos del viento son significativos en comparación con el efecto de la gravedad. En este documento se analizan estos retos y las soluciones de ingeniería que requieren para diseñar con éxito un edificio alto que no sólo sea estable, seguro y resistente a las cargas de viento, sino que también funcione de manera excelente proporcionando una estructura de diseño utilizable y altamente funcional.
Efecto del viento en la estructura
Las fuerzas del viento son complejas. El efecto del viento sobre un edificio depende de la interacción de muchas variables. Las variables naturales incluyen la velocidad del viento, la altura del viento, las características de la superficie del suelo y las propiedades del aire. Las variables de construcción incluyen la forma, la ubicación y las propiedades físicas de las estructuras. Juntas, estas variables crean diferencias de presión que empujan y tiran de las superficies exteriores de los edificios.
Una vivienda segura está diseñada para resistir estos tres efectos del viento. Las superficies exteriores de una casa interactúan para funcionar como la envolvente del edificio. Piense en esta envolvente como un escudo protector contra los elementos exteriores, como el calor, la humedad y las tormentas. Un escudo más resistente hace que la casa sea más segura y los ocupantes más cómodos.
Los componentes estructurales de la envolvente de un edificio son los cimientos, las paredes y el tejado. Una envolvente segura tiene una trayectoria de carga continua. Esta trayectoria conecta todas las partes estructurales de la envolvente de un edificio de forma similar a como el esqueleto soporta y conecta las partes del cuerpo.
Efecto del viento en los edificios
Los rascacielos son quizá los edificios más emblemáticos de las ciudades modernas. Sin embargo, la construcción vertical puede tener efectos negativos en los patrones locales del viento. Hay dos tipos principales de perturbación del viento causada por los rascacielos y se combinan para provocar una elevada velocidad del viento a nivel de la calle.
El efecto de corriente descendente se produce cuando un edificio individual recibe el viento de frente propagándolo en todas direcciones. El viento desplazado hacia abajo, hacia la calle, se acelera al quedar restringido a pequeños espacios entre edificios.
Otro efecto denominado canalización o embudo se produce cuando se construyen muchos edificios altos a ambos lados de una calle simulando un cañón natural. Esto provoca una combinación de alta velocidad del viento, turbulencias y ruido.
La perturbación del viento causada por los rascacielos puede dificultar el paso de los peatones y el viento rápido también puede tener un efecto de enfriamiento cuando hace frío. Los vientos fuertes a nivel de la calle también pueden hacer volar objetos a gran velocidad o derribar señales y otros objetos con una gran superficie frontal.
