La Acción de Los Vientos en Los Edificios Altos

LA ACCIÓN DE LOS VIENTOS EN LOS EDIFICIOS ALTOS Cuando las construcciones comienzan a elevarse sobre el terreno, o cuando‚ éstas, a pesar de ser bajas son muy livianas, a las acciones derivadas del peso propio y del uso, se le suma la provocada por el viento. En determinadas circunstancias esta acción suele adquirir valores tales que pueden llegar a condicionar el diseño la forma más conveniente para este tipo de estructuras (por tener coeficientes de forma más bajos) son las cilíndricas o las que se aproximan a ella, con lo cual se logra que la carga por viento sea 1/3 menor que la producida sobre una forma prismática. El Viento es una Carga dinámica (que varía en el tiempo) con una determinada dirección e intensidad , o sea una masa de aire en movimiento que al chocar contra el obstáculo (edificio) tiende a volcarlo a correrlo.

Las estructuras de gran altura se comportan: El conjunto se comporta como una ménsula empotrada en el suelo El viento, al encontrarse con la construcción produce un momento volcador, que aumenta con la velocidad y la superficie expuesta ( a mayor velocicidad de viento y más superficie, mayor momento volcador) POR LO TANTO EL EDIFICIO ES UNA MENSULA QUE ESTÁ SOMETIDA A FLEXION

DETERMINACION DE LA CARGA SEGUN EL CIRSOC 102 (Acción del viento sobre las construcciones) a) El primer paso es calcular la velocidad de referencia þ, partiendo de la ubicación de la construcción. La velocidad de referencia þ se obtuvo para distintas zonas geográficas del país mediante estudios aerológicos y estadísticos. þ se puede obtener del mapa de velocidades (Fig. 1A) o de tabla 1.

b) Coeficiente Cp y Vo (Velocidad básica de diseño). Una vez determinada þ, el segundo paso es determinar Vo, que es la velocidad básica de diseño y que se halla ligada a la vida útil de la estructura y por ende a su destino, luego aparece un coeficiente Cp de mayoración de þ, que se obtiene de tabla 2. Vo= Cp . þ c) Presión dinámica básica Qo. De velocidades debemos pasar a presiones y llegamos a la presión dinámica básica Qo, que se puede asimilar a una carga repartida (kg./m2) y resulta: Qo= 0.0613 . (Vo)² en kg/m² Esta presión vale para terrenos totalmente llanos, a una altura de 10 metros sobre el N.T.N. y actuando sobre una placa de 50 x 50 cm. Dicho valor se verá modificado en función de las particularidades características de la construcción en estudio, variando fundamentalmente con su tamaño. A los efectos de tener en cuenta las dimensiones, el tamaño, la altura, la rugosidad del medio, etc., aparecen otros coeficientes correctivos que tendrán en cuenta estos efectos. d) Coeficiente Cd: Las dimensiones del edificio se consideran mediante un coeficiente Cd que se obtiene de tabla 4. A dicha tabla se debe entrar con las relaciones b/h, h/Vo y con el tipo de rugosidad, y donde b es el ancho de la cara del edificio, h su altura, y Vo es la velocidad básica de diseño. El tipo de rugosidad se obtiene de tabla 3. e) Coeficiente adimensional Cz: Mediante este coeficiente se contempla la variación de la presión con la altura, depende del tipo de rugosidad y se obtiene de tabla 5. f) Presión en función de la altura Qz: Mediante la aplicación de los coeficientes anteriores llegamos a una expresión de la presión en función de la altura: Qz= Cd . Cz . Qo (kg/mý) Cd y Qo son valores constantes, mientras que Cz es variable con la altura. g) Calculo de las acciones unitarias W: El paso siguiente es calcular las acciones unitarias sobre la construcción. Entra en juego la forma del edificio, que se valora mediante un coeficiente C. W= C . Qz C es un coeficiente que depende exclusivamente de la forma, se obtiene mediante ensayos en túneles de viento y, para la mayoría de los casos, se encuentra tabulado. Se puede obtener, para algunos casos, de la figura A2 adjunta.

Cabe aclarar que en los casos en que figuran presiones y succiones, para obtener el efecto total se deben sumar ambos, por ejemplo para edificios de planta rectangular C= 1.2 que surge de sumar 0.8 de presión con 0.4 de succión. h) Cálculo de las acciones totales: Como último paso se calculan las acciones totales mediante la multiplicación de W por la superficie de influencia, se obtienen las fuerzas H= W.S (kg). Estas acciones totales son cargas concentradas a nivel de cada entrepiso y son el resultado de la transmisión de las cargas por las paredes de cerramiento que funcionan como losas, hacia los entrepisos que son verdaderos planos de rigidez horizontal.

TORRE DE TAIPEI 101

El más alto. Con una altura de 508 m., el Taipei 101 es hoy día el edificio más prominente del asia este. El más rápido, Los ascensores turbo que recorren verticalmente este edificio son los más veloces del mundo. El más seguro. El Taipei 101 está considerado corno el rascacielos más seguro jamás construido. El Taipei 101 se alza en una de las regiones con más terremotos y huracanes del Planeta. Por un lado, justo debajo de la isla de Taiwán, se encuentran las placas filipina y euroasiática q cada año se mueven aproxiamadamente 7 cm, Taiwán se ve afectada por terremotos casi a diario, y los tifones con vientos huracanados visitan la zona una media de tres o cuatro veces al año. A todo ello hay que añadir el desfavorable subsuelo en el que descansa este gigante de la construcción, ya que Taipei se extiende sobre una superficie pantanosa en la que la roca dura es necesaria para anclar de una manera estable los edificios, se halla como mínimo a 60 m de profundidad. El rascacielos, que tiene forma de una caña de bambú, es tan estable como elástico. Para proporcionar esta estabilidad fue necesario instalar 560 pilares de acero a 60 m. de profundidad. Sobre ellos descansa una plataforma de 9.000 toneladas de peso del mismo material.

Dichas columnas — con un perímetro externo de 3,0 x 2,4 m., y un grosor de las placas de acero de 8 cm. se rellenaron hasta el piso 62, con 65.000 toneladas de un hormigón extremadamente denso que proporciona al rascacielos una gran firmeza y solidez. La totalidad de pilares y columnas fueron tratados con una espuma especial resistente al fuego ignifuga. Los colosales módulos de acero se montaron en el sur del país y se transportaron de noche a Taipei con vehículos especiales. Para ello hubo que desarrollar un ingenioso sistema logístico, ya que, por motivos de espacio, los desproporcionados elementos constructivos no podían almacenarse en el lugar de la edificación. Por lo tanto, cada módulo había de ser transportado directamente al lugar donde debía acoplarse. Con este fin se construyeron cuatro grúas trepadoras capaces de elevar piezas de hasta 90 toneladas de peso. Las grúas estaban ancladas sólidamente en la estructura de acero del interior de la obra bruta y crecían a medida que también lo hacía el rascacielos, es decir, piso a piso. A pesar de su estable esqueleto de acero y hormigón, se había previsto que el Taipei 101 pudiera oscilar notablemente en caso de un tifón. Los expertos calculan que la oscilación en la cima del edificio puede ser de hasta 2,5 m. Para reducir la carga que esto supone, se instaló un amortiguador de vibraciones. El amortiguador de vibraciones del Taipei 101 consiste en una bola de acero de 660 toneladas de peso y 5,5 m. de diámetro que cuelga de 16 cables de acero entre los pisos 91 y 87. El funcionamiento de este péndulo dorado es muy sencillo: cuando el edificio empieza a balancearse, el amortiguador da golpes en la dirección contraria, con lo que consigue estabilizar la torre y mantenerla en posición vertical permanentemente. Se inició su construcción en 1999 y se terminó aproximadamente en 5 años. Según sus técnicos puede soportar terremotos de hasta 7 grados en la escala de Richter y vientos de más de 450 km/h. La importante capacidad de absorción de movimiento de masas en esta estructura, reside en un amortiguador de masa formado por una gigante bola dorada de acero de 680 toneladas de peso compuesta de planchas metálicas en el piso 92 que se suspende sobre tensores desde su parte alta y en su base sujeta con bombas hidráulicas, siendo el más grande y pesado a nivel mundial. Cuando el edificio se mueve en una dirección el amortiguador lo hace en dirección contraria absorbiendo la energía de movimiento sirviendo de contrapeso mecánico contra las vibraciones limitándolas y estabilizando el edificio. Está dividido en 8 segmentos de 8 pisos, y es el único amortiguador que está a la vista del público en general.

Además 8 supercolumnas lo sujetan por la base; construidas en hormigón armado y acero, lo abrazan hasta el piso 26, mientras otras 32 columnas suben hasta la planta 62. Los cortes en las esquinas disminuyen la fuerza del viento y una compleja malla de acero lo abraza formando un cinturón que hace un estrechamiento en la parte baja del edificio y llega hasta la planta 34. El ascensor fabricado por la empresa Toshiba tiene la plusmarca mundial en velocidad: en apenas 37 segundos lleva a 30 personas desde el quinto piso hasta el piso 101. Posee un sistema de sellado hermético similar al de un avión para evitar molestias en los oídos a las personas que viajan en él.

ALGUNOS DATOS DEL TAIPEI 101 * Nombre: Taipei 101. * Colocación de la primera piedra: Enero de 1998. * Inauguración: 31 de diciembre de 2004. * Costes de construcción: 1.500 millones de euros. * Altura: 508. * Ascensores: 63. De los cuales 34, son de dos pisos. * Velocidad de los ascensores: 17m/s o * Pisos: 101 y 5 subterráneos. * Plantas subterráneas: 4 dedicadas a garaje; una a galería comercial. * Pisos 1-3: Galerías comerciales. * Piso 4: Fórum. * Piso 5: Centro de conferencias. * Pisos 6-85: Oficinas. * Pisos 86-90: Plataforma panorámica y restaurantes.

BIBLIOGRAFIA Reglamento Cirsoc 102 https://es.wikipedia.org/wiki/Taipei_101 http://historiaybiografias.com/taipei/ https://www.youtube.com/watch?v=vcbEpovNx9s https://www.youtube.com/watch?v=w7i2ujCX3cM https://www.youtube.com/watch?v=iMFqbH1sh4o https://www.youtube.com/watch?v=nLtEZAtQ1MY https://www.youtube.com/watch?v=X7ZhfwUyqKw