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Oscilación de Edificaciones de Altura por Acción del Viento

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on 25 January 2014

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Transcript of Oscilación de Edificaciones de Altura por Acción del Viento

OSCILACIÓN DE EDIFICACIONES DE ALTURA POR ACCIÓN DEL VIENTO

Estructuras de Gran Altura
Cuando las construcciones se elevan sobre un terreno, las acciones resultadas del peso y uso de la edificación empiezan a tener efecto, y además, hay que agregarle la acción provocada por el viento.
Edificios bajos y edificios altos
El viento no es un problema para los edificios de baja altura, debido a su gran masa; pero cuando estos superan ciertas alturas, la acción del viento se convierte en un factor determinante en la construcción de la edificación. El viento es una fuerza parasita para la mayoría de las estructuras y, a diferencia de algunas estructuras naturales (como los árboles) que se han adaptado a su acción, las estructuras diseñadas por ingenieros no disponen de millones de años para evolucionar.
Objetivo General
Explicar cómo es posible que la acción del viento genere un movimiento horizontal, conocido como oscilación o balanceo, en los edificios de gran altura, además de exponer cómo éste puede ser un factor determinante en el diseño de dicha construcción.
"La Sacudida" de los edificios
Según José Miguel Hernández Hernández (editor, escritor y fotógrafo de arquitectura) "Todos los edificios se mueven en mayor o menor medida, ya sean altos, bajos, o independientemente de su volumen."
Estabilidad de un Edificio
Según el Ing. José María Canciani (Miembro de la Academia Panamericana de ingeniería) “Cuando se aumenta la altura de un edificio, la acción del viento comienza a comprometer su estabilidad”.
Objetivos Específicos
• Investigar por qué es importante que un ingeniero civil tenga en cuenta la acción del viento y la posible oscilación que éste cause sobre la estructura que se va a construir.

• Analizar por qué la acción del viento en ciertas condiciones puede provocar una ligera o fuerte oscilación en los edificios de gran altura.

• Definir cómo es posible que, además de la altura, la forma y la ubicación de una construcción pueden determinar la acción que el viento ejerce sobre ellas.

Conclusión
Los movimientos del aire en la atmósfera se producen principalmente por la acción de la gravedad en las masas de aire de diferente densidad. Estos movimientos de las masas de aire crean las corrientes de viento, las cuales ejercen presiones sobre cualquier obstáculo que se encuentre en su trayectoria. Por esta razón, cualquier estructura que se encuentre expuesta a la acción del viento se puede ver afectada.
El Viento
No es más que un movimiento del aire atmosférico sobre la superficie de la tierra, y es provocado por los cambios de temperatura.
En el caso de los edificios de baja altura, debido a su gran masa, no hay problemas con ésta acción.

En ciertas circunstancias esta acción puede llegar a determinar el diseño de una construcción.

Para evitar tales inconvenientes se aumenta la masa de los mismos, logrando así cambiar el periodo de oscilación.
Diseño de un Edificio de Altura
El equipo formado por los arquitectos e ingenieros estructurales debe tener en cuenta ciertos criterios en cuanto a la estructura y el aspecto aerodinámico de la edificación, con el fin de darle una mayor estabilidad para el bienestar de sus ocupantes.
Tunel de Viento
Para darle una mayor estabilidad a la edificicación se realizan varias maquetas del edificio a distintas escalas que se someten a pruebas en el "túnel de viento".
CN Tower (Canadian National Tower)
Burj Khalifa
Efectos de la acción del viento
Deformación excesiva
Pérdida de estabilidad
Rotura de elementos estructurales
Rotura de elementos no estructurales
Vibraciones que afectan el confort de los ocupantes

¿De que depende esta acción?
La velocidad del viento
La forma de la edificación y sus proporciones
La altura y protección de la edificación
Dimensiones de la estructura
Evaluación de las acciones del viento
Al evaluar las acciones del viento sobre las estructuras, se considera el grado de seguridad que requiere la misma y su vida útil. Normalmente la velocidad del viento que se escoge para propósitos de diseño es la más alta esperada dentro de ciertos límites, aunque hay posibilidad de que ésta sea excedida en una tormenta de gran magnitud.
El viento siempre está presente
Sea alta o baja una edificación, el viento siempre ejercerá presión en ella, haciendo que oscile o se balancee durante un periodo de tiempo determinado, arriesgando la seguridad de sus ocupantes y de las personas en zonas cercanas a la misma. Por esta razón, es muy importante que un ingeniero civil siempre tenga en cuenta la acción del viento al momento de levantar una edificación, para así determinar el diseño de la misma y poder reducir el riesgo de que ocurra un desastre en el futuro.

Based on Jim Harvey's speech structures
Integrantes:
Torres M. Edgar E,
Véjar R. Samuel E,

Definiciones
A 553,33 metros, a la altura de la antena se balancea 1,07 m.
A 447 metros, a la altura del Sky Pod se balancea 46 cm.
A 342 metros, a la altura del piso principal se balancea 22 cm.
Vientos de 193,12 km/h
Comparación de las Alturas
553,3 m
828,8 m
¿Es posible que la acción del viento produzca un movimiento horizontal en las edificaciones de gran altura?
Velocidad del Viento
Depende de:
La rugosidad del terreno
La altura sobre el terreno,
Las características topográficas del lugar
Localización geográfica.
Oscilación
Aerodinámica
Rotura
Rugosidad
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