Cargas de viento automáticas / en conjuntos de carga.

El cálculo automático de cargas de viento tiene ciertas limitaciones en la versión actual de ESwin. El mecanismo que reconoce la orientación de las superficies y su conexión con otras está actualmente en desarrollo, por lo que la aplicación no puede tener en cuenta estos parámetros para el cálculo de cargas de viento.

En esta versión de ESwin las cubiertas se calculan siempre como si estuvieran enfrentadas al eje X y con inclinación positiva, y sin tener en cuenta posibles vinculaciones con otras cubiertas, cosa que el usuario debe tener en cuenta cuando se calculan cargas sobre cubiertas con otra disposición. Es decir, en cubiertas inclinadas, sea cual sea su orientación e inclinación, la carga de viento a barlovento se asigna a la dirección +X y el sotavento a -X.

Todos los valores de cargas de viento se corresponden a las tablas del Anejo D del CTE-DB-SE-AE:

• Si la superficie tiene una inclinación entre -5º y 5º, se tomará como Cubierta plana, y el cálculo de las cargas entonces será correcto.
• Si la superficie tiene una inclinación mayor, siempre se tomará como positiva (el viento sopla del lado más bajo al lado más alto de la superficie), y se considerará:
  • Marquesina: si el tanto por ciento de huecos es superior a 30%.
  • Cubierta a dos aguas: en construcciones cerradas.

Resultado de la aplicación de las tablas correspondientes a los casos anteriores, en una superficie resultan un máximo de cuatro grupos de carga:

• VXA: Hipótesis de viento a barlovento sobre la cubierta, cuando la acción es de succión.
• VXB: Hipótesis de viento a barlovento sobre la cubierta, cuando la acción es de presión.
• VWA: Hipótesis de viento (succión) a sotavento.
• VY+: Hipótesis de viento sobre la cubierta cuando el viento incide de forma paralela a la cubierta. Es el caso del viento frontal en cubiertas a una o dos aguas.

Así si sobre una cubierta a dos aguas, orientada como la de la figura siguiente,  se generaran automáticamente todas las cargas de viento, sin modificar los grupos de carga, la distribución de cargas sería la siguiente:

Los valores de las cargas son correctos, pero la asignación a grupos de carga no es la debida. Si tal y como resultan estas cargas, se calculara la estructura, estos grupos de carga actuarían de la siguiente manera:

Dirección del viento	Faldón 1			Faldón 2
	Actúa	Debería actuar		Actúa	Debería actuar
+X (hipótesis A, de succión)	VXA: Succión a barlovento	Succión a barlovento		VXA: Succión a barlovento	Succión a sotavento
+X (hipótesis B, de presión)	VXB: Presión a barlovento	Presión a barlovento		VXB: Presión a barlovento	Succión a sotavento
-X (hipótesis A, de succión)	VWA: Succión a sotavento	Succión a sotavento		VWA: Succión a sotavento	Succión a barlovento
-X (hipótesis B, de presión)	Ninguna	Succión a sotavento		Ninguna	Presión a barlovento
+Y (frontal, fachada anterior)	VY+: Frontal	Frontal		VY+: Frontal	Frontal

A continuación encontrará la manera de resolver este problema por dos caminos diferentes:

1. Asignando manualmente los grupos de carga: este método es sencillo, aunque algo tedioso en algunos casos, pero le servirá para corregir estructuras en los que ya tenga los conjuntos de carga definidos.
2. Creando conjuntos de carga nuevos: es una manera mucho y rápida de resolver el problema.

Entonces, si se utilizan las cargas tal cual se generan, no se estarán planteando correctamente las combinaciones de carga, aunque estén bien calculados los valores. Por tanto, es necesario reasignar los grupos de carga de forma que se ordenen las cargas correctamente:

• En el faldón 1 se duplicará la carga VWA y la nueva carga se asignará al grupo VWB.
• En el faldón 2:
  • La carga VWA se duplica:
    • Una de las copias pasa al grupo VXB.
    • La otra pasa a VXA.
  • La carga VXA pasa al grupo VWA.
  • La carga VXB pasa al grupo VWB.

En numerosas ocasiones, las estructuras con cubierta a dos aguas son simétricas en geometría y cargas respecto a su eje longitudinal. En estos casos no es necesario considerar las hipótesis de viento -X (sombreadas en gris en la tabla anterior) ya que serían iguales pero con signo contrario a las +X. En este caso, la reestructuración de los grupos de carga es mucho más simple:

• En el faldón 1 se elimina la carga VWA.
• En el faldón 2:
  • Se eliminan las cargas VXA y VXB
  • Se duplica la carga VWA:
    • Una de ellas pasa a VXB
    • La otra pasa a VXA.

Además de todo esto, debe tener en cuenta que: 

• Las cargas superficiales uniformes no son visibles, las encontrará como propiedades de las superficies (solapa Cargas).
• Para editar una carga obtenida automáticamente (representada con el icono ), es imprescindible haber descompuesto los conjuntos de cargas antes (Datos->Descomponer Conjuntos de Carga).
• Para asignar un grupo de carga diferente a una carga superficial, basta con hacer doble clic sobre ella y cambiar el grupo de carga en el desplegable:

Este método consiste en crear conjuntos de carga específicos para cada caso. Es mucho más rápido que el anterior, y una vez realizado el proceso, podrá aplicar las cargas de viento de forma automática a cualquier cubierta a dos aguas de forma correcta. Debe seguir los siguientes pasos:

3.1.- Crear grupos de carga.

Los nuevos conjuntos de carga asignarán la succión a sotavento a un grupo de carga compatible con las hipótesis A y B a barlovento. Es decir, la carga a succión a sotavento que actúe en el faldón 1 del ejemplo anterior, debe ser compatible con VWA y VWB, y la que actúa sobre el faldón 2, compatible con VXA y VXB.

En el método anterior esta situación se solucionaba duplicando las cargas de succión a sotavento. En este caso, se creará un grupo de carga compatible con las hipótesis a barlovento.

Vaya a Archivo->Bases de Datos->Grupos de carga y cree una nueva carga de viento:

• Referencia: Son tres caracteres que representarán el grupo de carga. Siguiendo la nomenclatura de ESwin, puede nombrarse como VXS.
• Descripción: Indique de forma clara la carga de que se trata, como por ejemplo: Viento - Succión a sotavento +X.
• Carácter: Debe indicar Variable.
• Clase de duración: Esta propiedad afecta al cálculo de estructuras de madera; indique Permanente.
• Color de representación: Seleccione el color que se le dará a las flechas que representan a la carga en el modelo 3D.
• Incompatibilidades: Indique que la carga es incompatible con cualquier carga de viento que no vaya en dirección +X, para ello debe marcar:
  • Sobrecarga de viento en dirección -X
  • Sobrecarga de viento en dirección +Y
  • Sobrecarga de viento en dirección -Y
  • Sobrecarga de viento en dirección -X (A)
  • Sobrecarga de viento en dirección -X (B)
• Tipo de carga: Debe indicar que la carga es de Viento.
• Coeficientes de duración: De acuerdo con la tabla 4.2. del CTE-DB-SE:
  • C0=0,6
  • C1=0,5
  • C2=0
• Aplicar carga con alternancia de vanos: NO.

Proceda de la misma manera para crear una grupo de carga VWS, que represente la succión a sotavento cuando el viento tiene dirección -X.

Una vez creados los grupos VXS y VWS puede proceder a crear los conjuntos de carga.

3.2.- Crear un conjunto de cargas nuevo para cada faldón.

Vaya a Archivo->Bases de Datos->Conjuntos de carga y cree un conjunto nuevo, por ejemplo: "Cubiertas de naves industriales (+X=Barlovento)". A este conjunto podrá añadir cualquier carga que crea conveniente, pero por norma general, pueden ser válidas:

• Sobrecarga de uso:
  • Tipo: Sobrecarga
  • Referencia: Cubiertas accesibles sólo para conservación con inclinación inferior a 20º
  • Valor característico: 0,40 KN/m2
  • Grupo de carga: Busque en el desplegable la referencia que le haya dado al grupo de carga SUC
• Nieve:
  • Tipo: Nieve
  • Referencia: Sobrecarga de Nieve
  • Grupo de carga: Sobrecarga de Nieve (SNV)
• Viento:
  • Tipo: Viento.
  • Referencia: Sobrecarga de Viento.
  • GC dirección X+ Hipótesis A: Sobrecarga de viento en dirección +X(A) (VXA)
  • GC dirección X+ Hipótesis B: Sobrecarga de viento en dirección +X(B) (VXB)
  • GC dirección X-: Viento - Succión a sotavento -X (VWS).
  • GC dirección Y+: Sobrecarga de viento en dirección +Y (VY+).

Una vez creado este conjunto de carga, cree otro similar: "Cubiertas de naves industriales (+X=Sotavento)", que sólo se diferenciará del anterior en la carga de viento:

• Tipo: Viento.
• Referencia: Sobrecarga de Viento.
• GC dirección X+ Hipótesis A: Sobrecarga de viento en dirección -X(A) (VWA)
• GC dirección X+ Hipótesis B: Sobrecarga de viento en dirección -X(B) (VWB)
• GC dirección X-: Viento - Succión a sotavento +X (VXS).
• GC dirección Y+: Sobrecarga de viento en dirección +Y (VY+).

Una vez que haya realizado este proceso, sólo tendrá que asignar a cada faldón su conjunto de carga correspondiente, y el cálculo de las cargas de viento se realizará de forma correcta:

Por defecto, ESwin ya incluye dos conjuntos para el caso particular de naves industriales, desglosando el viento a barlovento y a sotavento.