Autor
Jose Carlos Coya
Co-director del Máster Internacional en Cimentaciones y Estructuras de Contención y el Máster Internacional en Estructuras de Edificación con Cype en Zigurat Global Institute of Technology.
La importante diferencia entre las cargas de viento en ASCE-7 2005 y ASCE-7 2010
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Introducción
Para el cálculo de las presiones y succiones del viento en los edificios, el primer paso es determinar las velocidades básicas de cálculo en cada lugar. A partir de estos valores, aplicando los factores correctores que cada norma prescriba (por rugosidad del terreno, topografía, uso/importancia, etc.) se obtienen las presiones y succiones en cada cara o parte del edificio. La velocidad básica no es una velocidad instantánea, sino un valor estadístico promediado en un determinado período de tiempo -del orden de segundos- y para una determinada probabilidad de ocurrencia asociada a un período de retorno. Esto implica que la velocidad básica de unas normas y otras no siempre es equiparable.ASCE y las normas americanas
La mayoría de las normas americanas actuales ofrecen valores de velocidad básica de viento para un período de retorno de 50 años, igual que la ASCE-7-2005 y anteriores. Los métodos de cálculo y los factores parciales de seguridad están calibrados para estos valores. En particular, los factores de mayoración de la carga de viento son 1.6. Por ejemplo, en el punto 2.3.2 Basic combinations de ASCE-7 2005, la combinación 4 es: 1.2 D + 1.6 W + L + 0.5 (Lr or S or R) donde W es la carga de viento, que está mayorada por el factor 1.6 Lo mismo ocurre en la mayoría de las normas nacionales latinoamericanas, cuyos mapas de velocidades básicas siguen el mismo criterio de que los mapas de ASCE-7 2005 y, por lo tanto, aplican los mismos factores de seguridad. Por su parte, el código AISC-360-2005 para el diseño en acero contempla también ese factor de seguridad 1.6 para acciones de viento. Sin embargo, en 2010 la ASCE-7-2010 y la AISC-360-2010 dan un vuelco. Los valores de velocidad básica de viento pasan a tomarse para un período de retorno de 300, 700 ó 1700 años (según el tipo de uso, que de este modo pasa a incorporarse directamente a la definición de velocidad básica en lugar de ser un factor externo). Por ejemplo, en ASCE 7-2005 todo el interior de USA está a 40 m/s, mientras que en ASCE 7-2010 está a 51 m/s para categoría de uso II (digamos, la normal), baja a 47 m/s para categoría de uso I (edificios de poca importancia) y 54 m/s para categorías de uso III y IV. A cambio, en las combinaciones, el factor de seguridad se redujo de 1,6 a 1,0, como vemos en la figura.
Las normas AISC-360 van muy coordinadas con las ASCE-7 y remiten explícitamente a sus combinaciones, por lo que ocurre lo mismo en AISC-360-2010.
En resumen: si trabajamos con una norma de viento con velocidades básicas tomadas para un período de retorno de 50 años (que es lo habitual), no podemos usar AISC-360-2010 ni otras normas que apliquen el factor 1, sino que debemos usar AISC-360-2005 o otras normas que apliquen el factor 1,6 al obtener las combinaciones con viento.
