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Buenos días,

Con respecto a la aplicación de cargas de viento, vamos a considerar varios escenarios.

Haré referencia a los cursos donde se explican cada uno de estos conceptos, marcándolos con un asterisco (*).

Es importante mencionar que, si trabajamos con CYPECAD para un edificio común (viviendas, oficinas, etc.) con estructura metálica, la aplicación del viento se realiza de forma automática mediante la introducción de los parámetros de carga de viento (*curso estructuras metálicas, edificio de acero).

Sin embargo, en CYPE 3D, como en el caso que mencionas, el proceso es distinto. Personalmente, evito el generador automático de pórticos y prefiero aplicar la carga de viento manualmente en cada paño, asignando el signo correspondiente (positivo para presión y negativo para succión) según el vector director del paño (*concepto abordado en el curso de estructuras metálicas).

El primer paso es realizar un estudio de cargas de viento, cuantificando numéricamente la presión del viento para cada paño. Cada país cuenta con un procedimiento normativo específico.

Supongamos que, tras el cálculo y análisis, hemos obtenido los siguientes resultados (*Curso de estructuras de hormigón, aplicable al estudio de cargas en el edificio de hormigón con cubierta metálica estructura 3d integrada):

Carga de presión en fachadas laterales: 100 kg/m²
Carga de succión en cubierta inclinada a 19 grados: 80 kg/m²
Carga de presión en cubierta inclinada a 19 grados: 65 kg/m²
Dependiendo de la normativa, esto puede ser más o menos complejo, ya que un mismo paño o superficie puede tener zonas de distinta presión (A, B, C, D...). En muchos casos, simplifico este aspecto aplicando la presión máxima a toda la superficie del paño. Y esto no es mal visto por la entidad de aprobación de proyecto porque es una decisión del lado de la seguridad.

Suponiendo un edificio con 4 fachadas y una cubierta inclinada a dos aguas, con dos paños, cubierta 1, cubierta 2, necesitaríamos crear ocho hipótesis de viento:

Viento a presión en fachada norte
Viento a presión en fachada sur
Viento a presión en fachada este
Viento a presión en fachada oeste
Viento a presión en cubierta 1
Viento a succión en cubierta 1
Viento a presión en cubierta 2
Viento a succión en cubierta 2

(*curso estructuras metálicas, nave industrial, o curso estructuras de hormigón, estructura 3d integrada, mejor explicación)

Una vez creadas las hipótesis, procedemos a introducir y configura la carga de los paños, asegurándonos de que la carga actúe en la dirección correcta según el vector director. Si el vector director apunta hacia el interior del edificio, la carga es positiva (para presión); si apunta hacia el exterior, la carga (presión fachada) será negativa. Este criterio se aplica tanto para fachadas como cubiertas. Solo hay que fijarse en el dibujo 3d del vector director, y si queremos que la carga sea presión o succión, ver la dirección del vector director y si es en contra a esa dirección, la carga será negativa.

En CYPE 3D, la combinación de cargas de viento no se realiza automáticamente. Por defecto, el software no combina viento en fachada y cubierta simultáneamente, pero esto puede ajustarse manualmente para incluir combinaciones específicas. Por ejemplo, podríamos combinar PP + CM + Viento presión fachada este + Viento succión cubierta 2, aunque el programa, por defecto, podría tratar cada carga de viento por separado en diferentes combinaciones de carga, sin combinarlas.

Además de trabajar con paños, CYPE 3D permite el uso de cargas superficiales, donde la carga se distribuye en forma de malla/red, de manera equitativa sobre las barras que componen el paño (es decir, dos columnas y vigas superior e inferior). Esto permite un reparto más uniforme, a diferencia de la carga en paños, que afecta solo a la viga superior e inferior o solo a las dos columnas. Pero nunca a las 4 barras que conforman el paño. (siempre ver en hipótesis vista el reparto, que siempre se reduce a cargas lineales, es decir el paño lo que hace es un reparto de cargas lineales) Las cargas superficiales hacen un reparto también de cargas lineales, pero es un reparto distinto.

Según la tecnología constructiva de los cerramientos, se elige entre trabajar con paños o carga superficial. Cabe mencionar que hasta una cierta versión de CYPE, la carga superficial solo podía aplicarse en láminas (elementos finitos).

Las laminas son en esencia otro elemento más en la matriz de rigidez, tienen rigidez, deforman como cualquier otro elemento finito, pero elevan el tiempo de calculo, y para asuntos de viento, el paño bien introducido, de forma consciente, acostumbra a ser la mejor opción.
*Para profundizar en el concepto lámina tienes el ejemplo del totem publicitario, donde se hace un totem de publicidad y se emplean láminas, en el curso de estructuras metálicas, tienes el caso de la estructura para realizar escalada, donde se emplean láminas para darle el acabado superficial de la estructura, y se emplea la lámina que tiene una rigidez muy baja, acorde al material real que va a ser empleado. Pero las láminas al tener su propia rigidez, y ser propensas a romperse, es recomendable no modelarlas ya que el software las considera con rigidez infinita, es decir no considera el caso que pueda romper.

Por ello, en el curso de mampostería, se habla de "la diagonal equivalente agrietable", un concepto muy distinto a la lámina.

Pero volviendo al tema inicial, los paños son en muchas ocasiones la mejor opción para viento.

Los fallos comunes son, no saber obtener bien la carga de viento, (cuantificarla), no saber comprender el concepto de vector director, no saber como va a ser el reparto de carga, no ver las hipotesis vista o enteneder el concepto, no saber hacer combinaciones de carga de viento, no aplicar bien los signos en las cargas, y no modelar bien elementos de fachada que si van a existir, pero por no modelarlos y aplicar mal el paño, el comportamiento real del edificio difiere el modelado.


Saludos