Ing. Ricardo Proaño CIP 92188

Ingeniero Estructural

CALCULO DE PRESIONES DEBIDAS A VIENTO

SOBRE ESTRUCTURA METALICA

La velocidad del viento medida a 10m de altura sobre el terreno es:

Vo 75km

hr⋅:= Vo 20.833 m s

1−⋅=

La variacion del viento con la altura estara dada por: V hv( ) Vohv

10 m⋅

0.22

⋅ hv 10m≥if

Vo otherwise

:=

0 10 20 300

7

14

21

28

35

V hv( )

hv

V 11m( ) 76.589km

hr=

La presion dinamica "q" esta dada por: q 0.005 V 11m( )hr

km⋅

2

⋅kgf

m2

⋅:=

q 29.33 m2−

kgf=

Luego la presion final sobre las paredes de la estructura estara dado por P q Ci

⋅=

Ing. Ricardo Proaño CIP 92188

Ingeniero Estructural

CASO 1A) : ESTRUCTURA CERRADA Y VIENTO TRANSVERSAL A LA EDIFICACION

4

1

2

6

5

3

Direccion del Viento

P1P3 P2 P4

P5P6

f

B

hH

Datos de la estructura: B 23.165m:= f 3.15m:=

Calculo de los coeficientes de presion externa en la estructura:

En los muros: C1pe 0.90:= C2pe 0.70−:= C3pe 0.50−:= C4pe 0.70−:=

En el techo Barlovento: θ atan tanf

0.5 B⋅

180

π⋅:= θ 15.582= grados sexagesimales

C5pe 0.04 θ⋅ 1.2−:= C5pe 0.577−=

En el techo en Sotavento: C6pe 0.70−:=

Los coeficientes de presion interna en la estructura (n=0, estructura cerrada)

En todas las caras del edificio: Cpi 0.30:= (+/-)

El efecto combinado de las presiones exteriores e interiores se toma aplicando C Cpe Cpi−=

C1 C1pe Cpi( )−:= C1 0.6= C1 C1pe Cpi−( )−:= C1 1.2=

C2 C2pe Cpi( )−:= C2 1−= C2 C2pe Cpi−( )−:= C2 0.4−=

C3 C3pe Cpi( )−:= C3 0.8−= C3 C3pe Cpi−( )−:= C3 0.2−=

C4 C4pe Cpi( )−:= C4 1−= C4 C2pe Cpi−( )−:= C4 0.4−=

C5 C5pe Cpi( )−:= C5 0.877−= C5 C5pe Cpi−( )−:= C5 0.277−=

C6 C6pe Cpi( )−:= C6 1−= C6 C6pe Cpi−( )−:= C6 0.4−=

Los valores maximos son:

C1p 1.2:= C2p 1−:= C3p 0.8−:= C4p 1−:= C5p 0.877−:= C6p 1−:=

Las presiones finales sobre la estructura son:

P1 C1p q⋅:= P1 35.195 m2−

kgf=

P2 C2p q⋅:= P2 29.33− m2−

kgf=

P3 C3p q⋅:= P3 23.464− m2−

kgf=

P4 C4p q⋅:= P4 29.33− m2−

kgf=

P5 C5p q⋅:= P5 25.722− m2−

kgf=

P6 C6p q⋅:= P6 29.33− m2−

kgf=

Ing. Ricardo Proaño CIP 92188

Ingeniero Estructural

CASO 1B) : ESTRUCTURA CERRADA Y VIENTO LONGITUDINAL A LA EDIFICACION

f

P5P66

P1

B

2

3

del Viento Direccion

h P31H

P2 P4

45

Calculo de los coeficientes de presion externa en la estructura:

En los muros: C1pe 0.70−:= C2pe 0.90:= C3pe 0.70−:= C4pe 0.50−:=

En el techo: C5pe 1.00−:= C6pe 1.00−:=

Los coeficientes de presion interna en la estructura (n=0, estructura cerrada)

En todas las caras del edificio: Cpi 0.30:= (+/-)

El efecto combinado de las presiones exteriores e interiores se toma aplicando C Cpe Cpi−=

C1 C1pe Cpi( )−:= C1 1−= C1 C1pe Cpi−( )−:= C1 0.4−=

C2 C2pe Cpi( )−:= C2 0.6= C2 C2pe Cpi−( )−:= C2 1.2=

C3 C3pe Cpi( )−:= C3 1−= C3 C3pe Cpi−( )−:= C3 0.4−=

C4 C4pe Cpi( )−:= C4 0.8−= C4 C4pe Cpi−( )−:= C4 0.2−=

C5 C5pe Cpi( )−:= C5 1.3−= C5 C5pe Cpi−( )−:= C5 0.7−=

C6 C6pe Cpi( )−:= C6 1.3−= C6 C6pe Cpi−( )−:= C6 0.7−=

Los valores maximos son:

C1p 1.00−:= C2p 1.20:= C3p 1.00−:= C4p 0.8−:= C5p 1.30−:= C6p 1.30−:=

Las presiones finales sobre la estructura son:

P1 C1p q⋅:= P1 29.33− m2−

kgf=

P2 C2p q⋅:= P2 35.195 m2−

kgf=

P3 C3p q⋅:= P3 29.33− m2−

kgf=

P4 C4p q⋅:= P4 23.464− m2−

kgf=

P5 C5p q⋅:= P5 38.128− m2−

kgf=

P6 C6p q⋅:= P6 38.128− m2−

kgf=

Ing. Ricardo Proaño CIP 92188

Ingeniero Estructural

CASO 2A) : ESTRUCTURA SIN MURO AL FRENTE Y VIENTO TRANSVERSAL A LA EDIFICACION

f

P5P66

P1

B

2

3

del Viento Direccion

h P31H

P4

Muro

54

Datos de la estructura: B 23.165 m= f 3.15 m=

Calculo de los coeficientes de presion externa en la estructura:

En los muros: C1pe 0.90:= C2pe 0:= C3pe 0.50−:= C4pe 0.70−:=

En el techo Barlovento: θ atan tanf

0.5 B⋅

180

π⋅:= θ 15.582= grados sexagesimales

C5pe 0.04 θ⋅ 1.2−:= C5pe 0.577−=

En el techo en Sotavento: C6pe 0.70−:=

Los coeficientes de presion interna en la estructura (n=0, estructura cerrada)

En todas las caras del edificio: Cpi 0.50−:=

El efecto combinado de las presiones exteriores e interiores se toma aplicando C Cpe= o C Cpe Cpi−=

C1 C1pe:= C1 0.9= C1 C1pe Cpi( )−:= C1 1.4=

C2 C2pe:= C2 0= C2 0:= C2 0=

C3 C3pe:= C3 0.5−= C3 C3pe Cpi( )−:= C3 0=

C4 C4pe:= C4 0.7−= C4 C4pe Cpi( )−:= C4 0.2−=

C5 C5pe:= C5 0.577−= C5 C5pe Cpi( )−:= C5 0.077−=

C6 C6pe:= C6 0.7−= C6 C6pe Cpi( )−:= C6 0.2−=

Los valores maximos son:

C1p 1.4:= C2p 0:= C3p 0.5−:= C4p 0.70−:= C5p 0.577−:= C6p 0.70−:=

Las presiones finales sobre la estructura son:

P1 C1p q⋅:= P1 41.061 m2−

kgf=

P2 C2p q⋅:= P2 0 kgf=

P3 C3p q⋅:= P3 14.665− m2−

kgf=

P4 C4p q⋅:= P4 20.531− m2−

kgf=

P5 C5p q⋅:= P5 16.923− m2−

kgf=

P6 C6p q⋅:= P6 20.531− m2−

kgf=

Ing. Ricardo Proaño CIP 92188

Ingeniero Estructural

CASO 2B) : ESTRUCTURA SIN MURO AL FRENTE Y VIENTO LONGITUDINAL A LA EDIFICACION

del Viento Direccion

f

Hh

B

P3 P1 P4

P6 P5

3

Muro2

1

6

5

4

Calculo de los coeficientes de presion externa en la estructura:

En los muros: C1pe 0.70−:= C2pe 0:= C3pe 0.70−:= C4pe 0.50−:=

En el techo: C5pe 1.00−:= C6pe 1.00−:=

Los coeficientes de presion interna en la estructura (n=0, estructura cerrada)

En todas las caras del edificio: Cpi 0.80:= (+/-)

El efecto combinado de las presiones exteriores e interiores se toma aplicando C Cpe Cpi−=

C1 C1pe Cpi( )−:= C1 1.5−= C1 C1pe:= C1 0.7−=

C2 0:= C2 0= C2 0:= C2 0=

C3 C3pe Cpi( )−:= C3 1.5−= C3 C3pe:= C3 0.7−=

C4 C4pe Cpi( )−:= C4 1.3−= C4 C4pe:= C4 0.5−=

C5 C5pe Cpi( )−:= C5 1.8−= C5 C5pe:= C5 1−=

C6 C6pe Cpi( )−:= C6 1.8−= C6 C6pe:= C6 1−=

Los valores maximos son:

C1p 1.50−:= C2p 0:= C3p 1.50−:= C4p 1.3−:= C5p 1.80−:= C6p 1.80−:=

Las presiones finales sobre la estructura son:

P1 C1p q⋅:= P1 43.994− m2−

kgf=

P2 C2p q⋅:= P2 0 kgf=

P3 C3p q⋅:= P3 43.994− m2−

kgf=

P4 C4p q⋅:= P4 38.128− m2−

kgf=

P5 C5p q⋅:= P5 52.793− m2−

kgf=

P6 C6p q⋅:= P6 52.793− m2−

kgf=

Ing. Ricardo Proaño CIP 92188

Ingeniero Estructural

CASO 2C) : ESTRUCTURA SIN MURO AL FRENTE Y VIENTO LONGITUDINAL A LA EDIFICACION

H

f

Direccion del Viento

B

h P1P3 P4

P5P6

1

Muro2

3

5

6

4

Calculo de los coeficientes de presion externa en la estructura:

En los muros: C1pe 0.70−:= C2pe 0:= C3pe 0.70−:= C4pe 0.90:=

En el techo: C5pe 1.00−:= C6pe 1.00−:=

Los coeficientes de presion interna en la estructura (n=0, estructura cerrada)

En todas las caras del edificio: Cpi 0.50:=

El efecto combinado de las presiones exteriores e interiores se toma aplicando C Cpe Cpi−=

C1 C1pe:= C1 0.7−= C1 C1pe Cpi−( )−:= C1 0.2−=

C2 0:= C2 0= C2 0:= C2 0=

C3 C3pe:= C3 0.7−= C3 C3pe Cpi−( )−:= C3 0.2−=

C4 C4pe:= C4 0.9= C4 C4pe Cpi−( )−:= C4 1.4=

C5 C5pe:= C5 1−= C5 C5pe Cpi−( )−:= C5 0.5−=

C6 C6pe:= C6 1−= C6 C6pe Cpi−( )−:= C6 0.5−=

Los valores maximos son:

C1p 0.70−:= C2p 0:= C3p 0.70−:= C4p 1.40:= C5p 1.0−:= C6p 1.0−:=

Las presiones finales sobre la estructura son:

P1 C1p q⋅:= P1 20.531− m2−

kgf=

P2 C2p q⋅:= P2 0 kgf=

P3 C3p q⋅:= P3 20.531− m2−

kgf=

P4 C4p q⋅:= P4 41.061 m2−

kgf=

P5 C5p q⋅:= P5 29.33− m2−

kgf=

P6 C6p q⋅:= P6 29.33− m2−

kgf=

Ing. Ricardo Proaño CIP 92188

Ingeniero Estructural

CASO 3A) : ESTRUCTURA SIN MURO LATERAL Y VIENTO TRANSVERSAL A LA EDIFICACION

HP31 h

Muro2

B

del Viento Direccion

3

5

64

P6

f

P5

P4P2

Datos de la estructura: B 23.165 m= f 3.15 m=

Calculo de los coeficientes de presion externa en la estructura:

En los muros: C1pe 0:= C2pe 0.70−:= C3pe 0.50−:= C4pe 0.70−:=

En el techo Barlovento: θ atan tanf

0.5 B⋅

180

π⋅:= θ 15.582= grados sexagesimales

C5pe 0.04 θ⋅ 1.2−:= C5pe 0.577−=

En el techo en Sotavento: C6pe 0.70−:=

Los coeficientes de presion interna en la estructura (n=0, estructura cerrada)

En todas las caras del edificio: Cpi 0.80:=

El efecto combinado de las presiones exteriores e interiores se toma aplicando C Cpe= o C Cpe Cpi−=

C1 C1pe:= C1 0= C1 0:= C1 0=

C2 C2pe:= C2 0.7−= C2 C2pe Cpi( )−:= C2 1.5−=

C3 C3pe:= C3 0.5−= C3 C3pe Cpi( )−:= C3 1.3−=

C4 C4pe:= C4 0.7−= C4 C4pe Cpi( )−:= C4 1.5−=

C5 C5pe:= C5 0.577−= C5 C5pe Cpi( )−:= C5 1.377−=

C6 C6pe:= C6 0.7−= C6 C6pe Cpi( )−:= C6 1.5−=

Los valores maximos son:

C1p 0:= C2p 1.50−:= C3p 1.30−:= C4p 1.50−:= C5p 0.854−:= C6p 1.50−:=

Las presiones finales sobre la estructura son:

P1 C1p q⋅:= P1 0 kgf=

P2 C2p q⋅:= P2 43.994− m2−

kgf=

P3 C3p q⋅:= P3 38.128− m2−

kgf=

P4 C4p q⋅:= P4 43.994− m2−

kgf=

P5 C5p q⋅:= P5 25.047− m2−

kgf=

P6 C6p q⋅:= P6 43.994− m2−

kgf=

Ing. Ricardo Proaño CIP 92188

Ingeniero Estructural

CASO 3B) : ESTRUCTURA SIN MURO LATERAL Y VIENTO TRANSVERSAL A LA EDIFICACION

3f

H

Muro2

B

P31 h P4

6

5

4Direccion

P6

del Viento

P5

P2

Datos de la estructura: B 23.165 m= f 3.15 m=

Calculo de los coeficientes de presion externa en la estructura:

En los muros: C1pe 0:= C2pe 0.70−:= C3pe 0.90:= C4pe 0.70−:=

En el techo en Sotavento: C5pe 0.70−:=

En el techo Barlovento: θ atan tanf

0.5 B⋅

180

π⋅:= θ 15.582= grados sexagesimales

C6pe 0.04 θ⋅ 1.2−:= C6pe 0.577−=

Los coeficientes de presion interna en la estructura (n=0, estructura cerrada)

En todas las caras del edificio: Cpi 0.50−:=

El efecto combinado de las presiones exteriores e interiores se toma aplicando C Cpe= o C Cpe Cpi−=

C1 0:= C1 0= C1 0:= C1 0=

C2 C2pe Cpi( )−:= C2 0.2−= C2 C2pe Cpi−( )−:= C2 1.2−=

C3 C3pe Cpi( )−:= C3 1.4= C3 C3pe Cpi−( )−:= C3 0.4=

C4 C4pe Cpi( )−:= C4 0.2−= C4 C4pe Cpi−( )−:= C4 1.2−=

C5 C5pe Cpi( )−:= C5 0.2−= C5 C5pe Cpi−( )−:= C5 1.2−=

C6 C6pe Cpi( )−:= C6 0.077−= C6 C6pe Cpi−( )−:= C6 1.077−=

Los valores maximos son:

C1p 0:= C2p 1.20−:= C3p 1.40:= C4p 1.20−:= C5p 1.2−:= C6p 0.554−:=

Las presiones finales sobre la estructura son:

Ing. Ricardo Proaño CIP 92188

Ingeniero Estructural

P1 C1p q⋅:= P1 0 kgf=

P2 C2p q⋅:= P2 35.195− m2−

kgf=

P3 C3p q⋅:= P3 41.061 m2−

kgf=

P4 C4p q⋅:= P4 35.195− m2−

kgf=

P5 C5p q⋅:= P5 35.195− m2−

kgf=

P6 C6p q⋅:= P6 16.249− m2−

kgf=

CASO 3C) : ESTRUCTURA SIN MURO LATERAL Y VIENTO LONGITUDINAL A LA EDIFICACION

H

f

Direccion del Viento

2 Muro

3

h

B

P31

4

6

5

P6 P5

P4P2

Calculo de los coeficientes de presion externa en la estructura:

En los muros: C1pe 0:= C2pe 0.90:= C3pe 0.70−:= C4pe 0.50−:=

En el techo: C5pe 1.00−:= C6pe 1.00−:=

Los coeficientes de presion interna en la estructura (n=0, estructura cerrada)

En todas las caras del edificio: Cpi 0.50:=

El efecto combinado de las presiones exteriores e interiores se toma aplicando C Cpe Cpi−=

C1 0:= C1 0= C1 0:= C1 0=

C2 C2pe:= C2 0.9= C2 C2pe Cpi−( )−:= C2 1.4=

C3 C3pe:= C3 0.7−= C3 C3pe Cpi−( )−:= C3 0.2−=

C4 C4pe:= C4 0.5−= C4 C4pe Cpi−( )−:= C4 0=

C5 C5pe:= C5 1−= C5 C5pe Cpi−( )−:= C5 0.5−=

C6 C6pe:= C6 1−= C6 C6pe Cpi−( )−:= C6 0.5−=

Los valores maximos son:

C1p 0:= C2p 1.40:= C3p 0.70−:= C4p 0.50−:= C5p 1.0−:= C6p 1.0−:=

Las presiones finales sobre la estructura son:

Ing. Ricardo Proaño CIP 92188

Ingeniero Estructural

P1 C1p q⋅:= P1 0 kgf=

P2 C2p q⋅:= P2 41.061 m2−

kgf=

P3 C3p q⋅:= P3 20.531− m2−

kgf=

P4 C4p q⋅:= P4 14.665− m2−

kgf=

P5 C5p q⋅:= P5 29.33− m2−

kgf=

P6 C6p q⋅:= P6 29.33− m2−

kgf=