Comparison of Wind Loads on Flat and Gabled Roofs calculated with the Colombian Building Code and Numerical Results using CFD

Abstract

En el Reglamento Colombiano de Construccion Sismo Resistente NSR-10 se establecen tres metodos de evaluacion de las cargas de viento para estructuras civiles: simplificado, analitico y tunel de viento, referenciados en el titulo B.6. Los metodos mas utilizados por los disenadores son el Simplificado y Analitico, debido a que los ensayos en tunel de viento son relativamente dispendiosos, y solo son obligatorios en casos especiales. Aunque el Metodo Simplificado solo puede ser usado para edificios con cubiertas regulares con alturas menores a 18 m, el Metodo Analitico puede ser usado para edificios regulares de cualquier altura. No obstante, cuando estos dos metodos son usados para estimar las cargas de viento en la misma estructura, los metodos producen resultados muy diferentes y, en casos, contradictorios. En esta investigacion se realizo analisis de Dinamica Computacional de Fluidos (CFD) en modelos de edificios con cubiertas planas y a dos aguas para comparar las presiones en las cubiertas con aquellos obtenidos usando los metodos Simplificado y Analitico del Reglamento. Se obtuvieron graficas que relacionan las presiones obtenidas con las velocidades de diseno de la NSR-10 y con CFD, donde se visualizan las diferencias entre los metodos. Los resultados mostraron que hay diferencias significativas entre los metodos Simplificado y Analitico reglamentados en la NSR-10 y resaltaron la necesidad de realizar ensayos en tunel de viento para proponer un metodo de diseno mas apropiado.