Continuamos la explicación del cálculo de estructuras de madera con esta publicación. Después de ver Parte I y “Heridas en la madera” ya sólo nos falta desarrollar los parámetros de viento y nieve.
PARTE II
Esta publicación es meramente orientativa, cada proyecto estructural es un caso particular, con unas características y condiciones específicas, que quizás no se tengan en cuenta en este artículo. Por ello, podemos usar esta información como guía de cálculo, para hacernos a la idea de las magnitudes de nuestras estructuras. En caso de querer conseguir un cálculo veraz con nuestra realidad debemos recurrir a la supervisión de un profesional competente en este campo.
El cálculo de las acciones variables de nieve y viento dependen de varios factores como son la ubicación geográfica, la altitud, la geometría de la edificación y el entorno en el que se encuentre nuestro proyecto.
CÁLCULO TEÓRICO
CARGA VIENTO
La sobrecarga de viento (qV) es una fuera perpendicular a la superficie expuesta, y se calcula teniendo en cuenta el coeficiente eólico de la forma y orientación(Cp), el coeficiente de exposición en función del entorno (Ce) y la presión dinámica del viento(qb).
qv= qb * Ce * Cp (kN/m2)
El viento en las construcciones se comprobarán al menos en dos direcciones sensiblemente ortogonales.
Carga viento 0º Tipo 1 qv1 (kN/m2)
Carga viento 0º Tipo 2 qv2 (kN/m2)
Carga viento 90º qv (kN/m2)
El coeficiente eólico (Cp), depende de la forma y orientación de la superficie respecto al viento. En edificios de pisos, con forjados que conectan todas las fachadas se aplica la acción del viento a la superficie de proyección del volumen edificado en un plano perpendicular a la acción del viento. En naves y/o construcciones diáfanas se utiliza la acción del viento resultante en cada plano de fachada y/o de cubierta, según una tabla de valores que relaciona la altura del proyecto, con el área y la inclinación de la cubierta y con la geometría de la planta, teniendo en cuenta vientos de presión y succión.
El coeficiente de exposición (Ce) depende de la altura de nuestra edificación y del entorno en el que se ubique. Este valor numérico se encuentra en una tabla del CTE- Acciones de la Edificación en la cual relaciona estos dos parámetros.
Clasificación del entorno según su grado de aspereza:
Zona I. Borde del mar o de un lago.
Zona II. Terreno rural llano sin obstáculos ni arbolado de importancia.
Zona III. Zona rural accidentada o llana con obstáculos aislados.
Zona IV. Zona urbana, industrial o forestal.
Zona V. Centro de negocios de grande ciudades, edificios en altura.
La presión dinámica del viento (qb) de nuestro proyecto depende de la clasificación geográfica a la que pertenezca. Siendo de 0,42 kN/m2 para la Zona A, de 0,45 kN/m2 para la Zona B y de 0,52 kN/m2 para la Zona C.
CARGA NIEVE
La sobrecarga de nieve (qn) se calcula teniendo en cuenta el coeficiente de forma de cubierta (μ) y la sobrecarga de nieve en proyección horizontal (sk).
qn = μ * sk (kN/m2)
El coeficiente de forma de la cubierta (μ) es el impedimento que presenta nuestra cubierta al deslizamiento de esta carga, y está directamente relacionado con la inclinación de la misma. Para cubiertas con inclinación inferior a los 30º este valor es μ=1, ya que se considera el almacenamiento de la nieve total. Para cubiertas con inclinación superior a los 60º, μ=0, y por lo tanto su sobrecarga de nieve es despreciable debido a que toda la acumulación de nieve se evacúa del tejado. Para inclinaciones de cubiertas entre los 30º y 60 º es necesario interpolar estos valores.
El impedimento al deslizamiento de la nieve presenta singularidades en el caso de encontrarse con limahoyas.
La sobrecarga de nieve en proyección horizontal (sk) es un valor numérico que depende de la altitud del lugar de la construcción y de la zona climática de invierno. En el CTE-AE también existe otra tabla con este valor clasificado por capitales de provincia y ciudades autónomas.
En cubiertas planas de edificios en altitudes < 1000 m, la carga de nieve se puede considerar 1kN/m2.
El efecto del viento en la nieve influye posibilitando distribuciones asimétricas en la cubierta. Por ello en construcciones protegidas del viento el valor de caga de nieve se incrementa un 20%, y en entornos expuestos al viento se reduce un 20%.
¡Y ya estaría!
Ya sabemos cómo calcular un forjado de estructura de madera según la normativa vigente, la cual nos garantiza su seguridad estructural.
Esperamos os haya resultado interesante esta información y, para poner la guinda a esta explicación teórica, en la próxima publicación vamos a realizar un breve ejemplo práctico de cálculo de forjado.
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Muchas gracias.
Toca Madera · Irene Jimeno
