Huancayo Mayo del 2012Ciclo : VIICatedra: Diseo en Acero y MaderaTema : Cargas de LluviaAlumno: Espinoza Saenz Paul k.

INDICECAPITULO 1 GENERALIDADES

1.1. INTRODUCCIN 1.2. CAMPO DE VALIDEZ

CAPITULO 2 DEFINICIONES

2.1. ACCIN2.2. ACCIN PERMANENTE 2.3. ACCIN VARIABLE2.4. ACCIN ACCIDENTAL 2.5. COACCIN 2.6. CARGA 2.7. CARGA GRAVITATORIA 2.8. CARGA TIL 2.9. CARGA DE SERVICIO 2.10. CARGA DE ROTURA 2.11. ESTADO LMITE 2.12. CARGA ESTTICA 2.13. CARGA DINMICA

CAPITULO 3 CARGAS GRAVITATORIAS

3.1. CARGAS GRAVITATORIAS CAPITULO 4. CARGAS DE LLUVIA

4.1. SIMBOLOGA 4.2. DESAGE DE CUBIERTAS 4.3. CARGAS DE LLUVIA DE DISEO 4.4. INESTABILIDAD POR ACUMULACIN DE AGUA 4.5. DESAGE CONTROLADO 4.6. EJEMPLOS

CAPITULO 1. GENERALIDADES

1.1. INTRODUCCION

1.1.1. En el presente Reglamento se definen los trminos ms usados en el clculo de lasestructuras, se establecen los valores de las cargas tiles sobrecargas y se indican los valores de las cargas gravitatorias a tener en cuenta en el dimensionamiento de los elementos que constituyen la estructura de un edificio; quedan excluidos los efectos de las cargas gravitatorias de origen climtico, por ejemplo, acumulacin de nieve.

1.1.2. Los valores indicados en este Reglamento pueden ser considerados como caractersticos. Estos valores no incluyen los efectos dinmicos inherentes a sus funciones, los que debern ser analizados en los casos en que corresponda.

1.2. CAMPO DE VALIDEZ

Este Reglamento se aplica a todas las construcciones dentro del territorio de la Repblica Argentina. Para los casos no previstos en el presente Reglamento, o cuando se establezcan solamente valores mnimos, se deber efectuar en cada caso la determinacin y justificacin de la carga o sobrecarga adoptada.

CAPITULO 2. DEFINICIONES

2.1. ACCION

Conjunto de fuerzas exteriores activas, concentradas o distribuidas (acciones directas) o deformaciones impuestas (acciones indirectas) aplicadas a una estructura. Tambin se puede denominar "estado de carga".

2.2. ACCION PERMANENTE

Acciones que tienen variaciones pequeas (despreciables en relacin a su valor medio) e infrecuentes con tiempos de aplicacin prolongados.

2.3. ACCION VARIABLE

Acciones que tienen elevada probabilidad de actuacin, variaciones frecuentes y continuas no despreciables en relacin a su valor medio.

2.4. ACCION ACCIDENTAL

Acciones que tienen pequea probabilidad de actuacin pero con valor significativo, durante la vida til de la construccin, cuya intensidad puede llegar a ser importante para algunas estructuras.

2.5. COACCION

Esfuerzos internos originados por fluencia lenta, retraccin, variacin de temperatura, cedimientos de vnculos, etc., que slo se producen en estructuras hiperestticas.

2.6. CARGA

Fuerzas exteriores activas, concentradas en kN (1 kN = 100 kgf) o distribuidas por unidad de longitud en kN/m (1 kN/m = 100 kgf/m), por unidad de superficie en kN/m2 (1 kN/m2 = 100 kgf/m2) o por unidad de volumen en kN/m3 (1 kN/m3 = 100 kgf/m3).Por ejemplo: cargas gravitatorias, cargas originadas por viento, frenado, etc.

2.7. CARGA GRAVITATORIA

Cargas que actan sobre una estructura como consecuencia de la accin de la gravedad.

2.8. CARGA UTIL

Cargas debidas a la ocupacin y uso (sobrecargas). Por ejemplo: peso de personas y muebles en edificios, mercaderas en depsitos, vehculos en puentes, etc.

2.9. CARGA DE SERVICIO

Acciones (estados de carga) a los cuales puede ser sometido un elemento estructural durante el uso para el cual ha sido previsto.

2.10. CARGA DE ROTURA

Cargas que conducen a un estado lmite.

2.11. ESTADO LIMITE

Estado que se produce en una estructura cuando deja de cumplir alguna funcin para la que fue proyectada.

2.12. CARGA ESTATICA

Son aquellas cargas que no producen una aceleracin significativa sobre la estructura o sobre un elemento estructural.

2.13. CARGA DINAMICA

Son aquellas cargas que producen una aceleracin significativa sobre la estructura o sobre un elemento estructural.

CAPITULO 3. CARGAS GRAVITATORIAS

3.1. CARGAS GRAVITATORIAS

3.1.1. Las cargas gravitatorias se obtendrn multiplicando los volmenes superficiesconsiderados en cada caso, por los correspondientes pesos unitarios.Los valores de los pesos unitarios se indican en la Tabla 1 para los materiales y conjuntosfuncionales de construccin y en el Captulo 5 para diversos materiales almacenables.3.1.2. Cuando estas cargas tengan el carcter de estabilizante, se ajustar detalladamente suvalor en cada caso particular, para no asignarle un valor en exceso.

Tabla 1. Pesos unitarios de los materiales y conjuntos funcionales de construccin

CAPITULO 4. CARGAS DE LLUVIA

4.1. SIMBOLOGA

A rea de cubierta servida por un solo sistema de desage, en m2.

i intensidad de cada de lluvia de diseo, en mm/ hora.

Q caudal que sale de un solo sistema de desage, en m3/ seg.

4.2. DESAGE DE CUBIERTAS

Los sistemas de desage de cubiertas se deben disear para llevar todo el caudal asociado con eventos de cada de lluvia intensos y de corta duracin. Una tormenta local muy severa o una tormenta elctrica, puede producir un diluvio de tal intensidad y duracin que los sistemas de desage primario adecuadamente diseados se pueden sobrecargar temporariamente. Tales cargas temporarias se cubren adecuadamente en el diseo cuando se consideran los desages bloqueados (ver el artculo I.3.) y la inestabilidad por acumulacin de agua, (ver artculo I.4.). El desage de cubierta es un tema estructural, arquitectnico, e hidrulico. Para determinar las cargas de lluvia, se deben conocer el tipo y ubicacin de los desages secundarios y la cabeza hidrulica por encima de sus bocas de entrada calculados con el caudal de diseo. La coordinacin del equipo de profesionales que disean, es particularmente importante cuando se establecen las cargas de lluvia.

4.3. CARGAS DE LLUVIA DE DISEO

La cantidad de agua que se puede acumular sobre una cubierta debido al bloqueo del sistema de desage primario est determinada. La cubierta se debe disear para soportar la carga generada por aquella cantidad de agua, ms la carga uniforme causada por el agua que se eleva por encima de la boca de entrada al sistema de desage secundario calculada con el caudal de diseo. Si paredes tipo parapeto, vigas invertidas, cordones, juntas de expansin y otros elementos de estas caractersticas crean la posibilidad de aguas profundas en un rea, es aconsejable instalar en dicha rea secundaria desages de sobrecaudal independientes, a efectos de reducir la magnitud de la carga de la lluvia de diseo. Donde la geometra lo permite, la descarga libre es la forma preferida de desage de emergencia.

Cuando se determinan estas cargas de agua, se supone que la cubierta no se deforma. Esto elimina las complejidades asociadas con determinar la distribucin de cargas de agua dentro de la depresin originada por la flecha. Sin embargo, es importante considerar esta agua cuando se evala la inestabilidad por acumulacin de agua segn el artculo I.4. Reglamento CIRSOC 101, Comentarios Anexo I - 17

La profundidad del agua, dh, por encima de la boca de entrada del sistema de desage secundario (p. e. la cabeza hidrulica) es una funcin de la intensidad de la cada de lluvia en el lugar, el rea de cubierta servida por aquel sistema de desage y el tamao del sistema de desage.

El caudal a travs de un nico sistema de desage es: Q = 0,278 X 10-6 A i (CI.1.)

El significado de los smbolos se indica en el artculo C I.1. de estos Comentarios. La cabeza hidrulica dh, est relacionada al caudal Q, para varios sistemas de desage en la Tabla C I.1. Dicha Tabla indica que dh puede variar considerablemente dependiendo del tipo y tamao de cada sistema de desage y del caudal que debe llevar.

La cabeza hidrulica, dh, es cero cuando el sistema de desage secundario es simplemente sobrepasado a lo largo de todo el borde de la cubierta.

4.4. INESTABILIDAD POR ACUMULACIN DE AGUA

El agua se puede acumular en forma de charcos sobre cubiertas relativamente planas. Como a tales reas fluye agua adicional, la cubierta tiende a deformarse ms, permitiendo que all se forme un charco ms profundo. Si la estructura no tiene suficiente rigidez para resistir esta progresin, puede suceder una falla por sobrecarga localizada. Las Referencias 1 a 16 informan sobre la formacin de charcos y su importancia en el diseo de cubiertas flexibles. En las Referencias 5 y 6 se presentan mtodos de diseo racionales para evitar la inestabilidad por acumulacin de agua formando charcos. Al dar a las cubiertas una pendiente de 1 20' ms, se puede evitar la inestabilidad por acumulacin de agua. Si la pendiente es menor que 1 20', la estructura de la cubierta se debe verificar para la inestabilidad por acumulacin de agua porque las tolerancias de construccin y las flechas a largo plazo debidas a cargas permanentes pueden dar como resultado porciones planas susceptibles a la acumulacin de agua.

4.5. DESAGE CONTROLADO

Cuando existen ordenanzas que limitan el caudal de agua de lluvia de las cubiertas hacia los desages de tormenta, en tales cubiertas comnmente se usan los desages de caudal controlado. Estas cubiertas deben ser capaces de soportar el agua de la tormenta temporariamente almacenada sobre ellas. Muchas cubiertas diseadas con desages de caudal controlado tienen una carga de lluvia de diseo de 1,45 kN/m2 y estn equipadas con un sistema de desage secundario (por ej. los embornales) que evita que la profundidad de agua (ds + dh) sea mayor que 145mm sobre la cubierta.

4.6. EJEMPLOS

Los dos ejemplos siguientes ilustran el mtodo usado para establecer las cargas de lluvia de diseo. Ejemplo 1

Determinar la carga de lluvia de diseo, R, para el desage secundario de la cubierta plana que se muestra en la Figura C I.1. La intensidad de la cada de lluvia de diseo, i, especificada para 100 aos, durante 1 hora es de 95 mm/h. La boca de entrada de 102 mm de dimetro del desage secundario de la cubierta, est colocada 51 mm por encima de la superficie de cubierta. Caudal medio, Q, para el desage secundario de 102 mm de dimetro del desagote de la cubierta es: Q = 0,278 (10-6 ) Ai (C-1) Q = 0,278 (10-6) (232)(95) = 0,0062 m3/s Cabeza hidrulica, dh: Usando la Tabla C I.1., para un dimetro de 102 mm de desage de cubierta, con un caudal medio de 0,0062 m3/s, se interpola entre una cabeza hidrulica de 25 y 51 mm de la siguiente forma: Diferencia entre cabezas hidrulicas: 51 25 = 26 mm dh = 25 + [26 (0,0062 0,0051) (0,0107 0,0051)] = 25 + 5,107 = dh = 30,2 mm Cabeza esttica di = 51 mm (la profundidad del agua desde la boca de entrada hasta la superficie de cubierta). Carga de lluvia de diseo, R, adyacente a los desages R = 0,0098 (di + dh) (C-2) R = 0,0098 (51 + 30,2) = 0,80 kN/m2Ejemplo 2 Determinar la carga de lluvia de diseo, R, para el desage secundario de la cubierta plana que se muestra en la Figura C I.2. La intensidad de la cada de lluvia de diseo, i, especificada para 100 aos, con una duracin de una hora es 38 mm/h. La boca de entrada de 305 mm de los embornales secundarios de cubierta estn ubicados a 51 mm por encima de la superficie de cubierta. Caudal medio, Q, para el desage secundario con embornales de 305 mm de ancho de canal: Q = 0,278 (10-6) Ai (C-1) Q = 0,278 (10-6)(1069)(38) = 0,0113 m3/s Cabeza hidrulica, dh Usando la Tabla C I.1. e interpolando, el caudal medio para un embornal con canal de 305 mm de ancho, es el doble del embornal con 152 mm de ancho de canal. Usando la Tabla C I.1., la cabeza hidrulica, dh, para la mitad del caudal medio, Q, 0,0057 m3/s, a travs de un embornal de 152 mm de ancho de canal, es de 76 mm. dh = 76 mm para un embornal de 305 mm de ancho de canal, con un caudal medio, Q, de 0,0113 m3/s. Cabeza esttica ds = 51 mm; (profundidad del agua desde la boca de entrada del embornal a la superficie de la cubierta). Carga de lluvia de diseo, R, adyacente a los embornales:

R = 0,0098 (dh + ds) R = 0,0098 (51 + 76) = 1,24kN/m2

CONCLUSIONES

Podemos concluir Que el Reglamento Nacional de Edificaciones del Per no lo han considerado este tema que es CARGA DE LLUVIAS solo est considerado la carga de Nieve y solo en las combinaciones lo toman en cuenta en las combinaciones de carga R.Por otro lado la informacin de cargas de lluvia es diferentes en varios pases como nuestro hermano pas vecino de Argentina tiene normas de Reglamento CIRSOC 101,, por lo cual se guan los ingenieros para el clculo de cubiertas de techos.Es distinto el criterio a tomar en cargas ya que son distintas realidades solo queda el estudio para comprender la realidad para aplicar correctamente la carga de lluvia.

BIBLIOGRAFIA http://www.inti.gov.ar/cirsoc/pdf/101/comentarios/a1.pdf REGLAMENTO CIRSOC (CENTRO DE INVESTIGACION DE LOS REGLAMENTOS NACIONELES DE SEGURIDAD PARA OBRAS CIVILES DEL SISTEMA INTI CARGAS Y SOBRECARGAS GRAVITATORIAS PARA EL CALCULO DE LAS ESTRUCTURAS DEL EDIFICIO.