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Procedimiento para el cálculo y revisión de
cargas de viento en edificaciones altas
mediante el uso de bases de datos
Por:
Simón Espinosa León
Profesor asesor:
Andrés Leonardo González Mancera, PhD.
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Mecánica
Bogotá, Colombia
Mayo 2020
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Tabla de Contenido
1. Introducción .......................................................................................................................................... 7
1.1 Inicio y bases de datos aerodinámicas ........................................................................................ 10
1.2 Construcción de bases de datos utilizadas .................................................................................. 11
1.3 Objetivos ..................................................................................................................................... 11
1.3.1 Objetivo General ................................................................................................................. 11
1.3.2 Objetivos Específicos ........................................................................................................... 11
2. DEDM-HR ............................................................................................................................................. 12
2.1 Contenido de la base de datos .................................................................................................... 12
2.1.1 Base de datos de NatHaz ..................................................................................................... 13
2.1.2 Base de datos Tamkang ....................................................................................................... 13
2.2 Uso del programa ........................................................................................................................ 13
2.3 Salidas .......................................................................................................................................... 16
2.4 Sensibilidad .................................................................................................................................. 18
2.5 Aspectos importantes ................................................................................................................. 21
3. DEDM-HRP ........................................................................................................................................... 22
3.1 Uso del programa ........................................................................................................................ 23
3.2 Salidas .......................................................................................................................................... 25
3.3 Sensibilidad .................................................................................................................................. 28
3.4 Aspectos importantes ................................................................................................................. 31
4. Caso de estudio ................................................................................................................................... 32
4.1 Descripción y parámetros............................................................................................................ 32
4.2 Resultados ................................................................................................................................... 32
4.3 Aspectos importantes ................................................................................................................. 33
5. ASCE 7 (NSR-10) ................................................................................................................................... 34
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6. Conclusiones ........................................................................................................................................ 35
7. Recomendaciones ............................................................................................................................... 36
8. Referencias .......................................................................................................................................... 37
Anexo 1. Resultados análisis de sensibilidad DEDM-HR ......................................................................... 39
Anexo 2. Matriz acoplada de formas modales ....................................................................................... 40
Anexo 3. Código procesamiento de datos DEDM-HRP .......................................................................... 41
Anexo 4. Figuras de sensibilidad DEDM-HR ........................................................................................... 42
Anexo 5. Figuras de sensibilidad DEDM-HRP ......................................................................................... 45
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Tabla de Figuras
Figura 1. Relación de costo, esfuerzo e influencia en el proyecto dependiendo del momento en el tiempo
[1] .................................................................................................................................................................. 8
Figura 2. Esquema de funcionamiento, tomado de [4] ................................................................................. 9
Figura 3. Contenido en bases de datos tomado de [2] ............................................................................... 12
Figura 4. Secciones transversales de NatHaz tomada de [11] .................................................................... 13
Figura 5. Conjunto de entradas NatHaz ...................................................................................................... 14
Figura 6. Mensaje de error por falta de datos ............................................................................................ 15
Figura 7. Interfaz de resultados ................................................................................................................... 17
Figura 8. Análisis de sensibilidad ................................................................................................................. 20
Figura 9. Secciones transversales y ángulo de incidencia. Tomado del módulo DEDM-HRP ..................... 22
Figura 10. Contenido de la base de datos de TPU tomado de [4] ............................................................... 22
Figura 11. Tipo de exposición en diferentes códigos internacionales. Tomado del módulo DEDM-HRP ... 24
Figura 12. Interfaz de entrada DEDM-HRP .................................................................................................. 25
Figura 13. Interfaz de resultados DEDM-HRP .............................................................................................. 27
Figura 14. Resultados sensibilidad DEDM-HRP ........................................................................................... 30
Figura 15. Comparación de programas con la norma ASCE 7 tomado de [4] ............................................. 34
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Tabla de Tablas
Tabla 1. Parámetros base DEDM-HR ........................................................................................................... 19
Tabla 2. Parámetros base DEDM-HRP ......................................................................................................... 28
Tabla 3. Parámetros de entrada caso de estudio ........................................................................................ 32
Tabla 4. Resultados de caso de estudio ...................................................................................................... 33
Tabla 5. Sensibilidad Usur ............................................................................................................................. 39
Tabla 6. Sensibilidad User ............................................................................................................................. 39
Tabla 7. Sensibilidad ϒ ................................................................................................................................. 39
Tabla 8. Sensibilidad ζ .................................................................................................................................. 39
Tabla 9. Sensibilidad geométrica ................................................................................................................. 39
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Glosario
AR Aspect ratio 𝐻/√𝐵𝐷
SR Side ratio 𝐷/𝐵
PSD Power Spectral Density
RMS Media cuadrática - Root-mean-square
ESWL Equivalent static wind loads
CFD Computer Fluid Dynamics
HFBB Balance de alta frecuencia en la base - High Frequency Base Balance
SPM Mediciones de presión sincronizada - Synchronous Pressure Measurements
DEDM-HR Database-Enabled Design Module for High-Rise Buildings
DEDM-HRP Database-Enabled Design Module for High-Rise Buildings with Pressure Data
NatHaz Natural Hazards Modeling Laboratory de la Universidad de Notre Dame en Indiana
TKU Wind Engineering Research Center (WERC) de Tamkang University, Taiwan.
TPU Aerodynamic Database de la Universidad Politécnica de Japón en la ciudad de Tokyo
DAD Database Assisted Design
NG/G No gaussiano/Gaussiano
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1. Introducción
Históricamente la carga de viento en edificaciones se ha calculado a través de diferentes métodos; estos
incluyen: mapas regionales, factores de seguridad, ángulos de impacto, ubicación geográfica, altura de
construcciones aledañas, entre otros factores que caracterizan la estructura. No obstante, actualmente se
tienen métodos más modernos para este cálculo. El primer método consiste en utilizar un túnel de viento
para caracterizar el viento sobre una edificación a escala reducida. Debido a su alto costo, a pesar de ser
el más exacto este método se utiliza en Colombia únicamente para edificaciones muy específicas. El
segundo método se basa en hacer simulaciones de CFD (Computer Fluid Dynamics) para establecer, a
través de métodos numéricos, el comportamiento de la estructura frente a un evento de viento. Por otro
lado, el tercer método utiliza bases de datos. Estas reúnen simulaciones en túnel de viento a distintas
velocidades para diferentes geometrías de las edificaciones, con el fin de determinar cómo sería el
comportamiento de una edificación con características similares en un evento de viento análogo. Este
método es significativamente más económico y permite distintas iteraciones.
Conocer el funcionamiento y costo —computacional y económico— de los anteriores métodos resulta
relevante, dado que conduce a mejores resultados y menores costos. Según se puede observar en la Figura
1, a medida que pasa el tiempo, el costo económico de los cambios aumenta. Por esta razón, durante las
etapas iniciales del proyecto, que comprenden el diseño, se buscan herramientas de bajo costo, que de
forma rápida amplíen el conocimiento del comportamiento de la estructura. Lo anterior permite realizar
iteraciones y mejorar el diseño sin tener que esperar a etapas posteriores.
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Figura 1. Relación de costo, esfuerzo e influencia en el proyecto dependiendo del momento en el tiempo [1]
De acuerdo a lo anterior, el presente trabajo se centrará en explicar el método de las bases de datos, en
consideración de su costo, funcionamiento y flexibilidad. Este método es recomendado durante las etapas
de diseño, pero no sustituye los túneles de viento debido a que no tiene caracterizado el edificio exacto
que se busca construir, sino edificaciones similares. Además, cabe aclarar que las bases de datos funcionan
con relaciones geométricas, por lo que pequeños cambios en la geometría pueden generar grandes
cambios en la respuesta aerodinámica [2]. Más aún, la principal desventaja de un DAD (Database Assisted
Design) es la limitación impuesta por los datos de las bases de datos (condiciones de terreno, relaciones
geométricas, entre otras).
El método de las bases de datos está dividido en dos sub-métodos: el HFBB (balance de alta frecuencia en
la base) y SPM (mediciones de presión sincronizada), los cuales se diferencian por el método que utilizan
para la recolección de datos. El HFBB consiste en medir las reacciones en la base -fuerzas y momentos-
que se generan en modelos rígidos probados en el túnel de viento. Por su parte, la técnica de SPM se basa
en utilizar una gran cantidad de sensores a lo largo de la edificación para medir los campos de presión en
la superficie de un modelo rígido en un túnel de viento.
• La norma sismo resistente colombiana actual (NSR-10), en el título B de cargas, da los lineamientos
actuales sobre cómo debe hacerse la estimación de las cargas de viento sobre una edificación [3]. En
concordancia, esta investigación busca comparar entre sí distintos programas desarrollados
internacionalmente para el cálculo de cargas de viento en el diseño de edificaciones altas. Para ello,
se analizarán dos programas en línea (web-based) desarrollados independientemente. Estos son
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escogidos, dado que, al ser programas en línea, el usuario no está limitado por el equipo utilizado
debido a que todo se encuentra en línea y todo se corre en servidores externos. Adicionalmente, el
tiempo de procesamiento es mínimo.
El primer programa será Database-Enabled Design Module for High-Rise Buildings (DEDM-HR), el cual está
conformado por dos bases de datos: la del Natural Hazards Modeling Laboratory de la Universidad de
Notre Dame en Indiana (NatHaz) y la de Wind Engineering Research Center (WERC) de Tamkang University,
Taiwan. Este programa utiliza los resultados de ambas bases de datos con mediciones de las reacciones en
la base; High Frequency Base Balance (HFBB). El segundo programa, por su parte, es Database-Enabled
Design Module for High-Rise Buildings with Pressure Data (DEDM-HRP), el cual está compuesto por la TPU
Aerodynamic Database de la Universidad Politécnica de Japón en la ciudad de Tokio. Este programa se
basa en el uso de datos experimentales sincronizados, medidos en diferentes puntos de la superficie de la
estructura: Synchronous Pressure Measurement (SPM).
Figura 2. Esquema de funcionamiento, tomado de [4]
Para comprender el funcionamiento interno de los dos programas, la Figura 2 expone un esquema
realizado por D.K Wong et al donde muestran su configuración. El usuario entra mediante un navegador,
el programa accede a la base de datos y selecciona los datos pertinentes y luego se corre sobre código pre-
programado de MATLAB [5], en donde se devuelven los resultados a una interfaz gráfica del navegador
del usuario. Para los dos programas se utiliza MATLAB debido a sus beneficios en representación gráfica,
la facilidad en el proceso de implementación y el nivel de flexibilidad que otorga al momento de generar
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mejoras. Esta decisión se hizo dado que, aunque hay lenguajes con una mayor velocidad computacional,
estos no cuentan con las mismas funciones internas y facilidades de programación. [2] [4]
Acorde a lo expuesto, en este trabajo se analizará cada programa de forma independiente y se revisarán
las bases de datos a las que cada uno accede correspondientemente. Además, se explicará el uso adecuado
de cada uno de estos programas con sus entradas y salidas. Se plantearán aspectos positivos y negativos
de cada programa y luego se compararán entre sí. Por otro lado, se usará un caso de estudio que será
corrido en ambos programas y se contrastarán sus resultados. Finalmente, se compararán estas
herramientas con la actual norma de Estados Unidos de América (ASCE 7).
1.1 Inicio y bases de datos aerodinámicas
La idea del diseño asistido con bases de datos (DAD) surgió entre 1970 y 1980 en la Universidad de Western
Ontario, con el fin de tener alternativas diferentes en el proceso del cálculo de cargas en edificaciones. Sin
embargo, debido a las limitaciones computacionales de la época, los avances no fueron significativos.
Actualmente, según el estudio de Rigato [6], se continúa el uso de mapas de viento y tablas estandarizadas
para el cálculo de las cargas de viento; en estos se encuentran todavía diferencias significativas —entre el
25% y 50%— entre las cargas de viento estimadas y las cargas reales a las que se ve sometida una
estructura. No obstante, Rigato explica que, al usar elementos finitos para el cálculo de las cargas, se logra
una mejora significativa en el resultado (5% de precisión). El DAD, en contraste con estos métodos
tradicionales, busca reducir el error asociado al cálculo de las cargas de viento a las que la estructura se
verá sometida [7] [6].
En el año 2005, después de la primera versión de la base de datos de NatHaz (NALD) en el año 2000, la
ASCE introdujo el DAD en los comentarios en el ASCE 7-05 (C6.5.8) [8] - y nuevamente en la versión ASCE
7-10 (C26.9) [9]- como un método alternativo para evaluar los efectos del viento en edificaciones altas
[10]. Previo a esta implementación, en la Universidad de Western Ontario se realizaron pruebas en túnel
de viento de capa límite atmosférica para generar las bases de datos. Los resultados fueron comparados
con las cargas establecidas por el estándar 7 de la ASCE de la época y se demostró que los diseños basados
en DAD son más realistas, más seguros y baratos económicamente. Además, es importante considerar que
un beneficio del uso de DAD es la direccionalidad. Es decir, no solo se tiene en cuenta el efecto del viento
longitudinal sino también el transversal. Esto es relevante, pues previamente no se tenía en cuenta la
direccionalidad de la carga de viento y se ha encontrado que esta sí tiene efectos importantes en la
distribución de los esfuerzos.
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Finalmente, este estándar recomienda en los comentarios el uso del programa de las NIST (National
Institute of Standards and Testings) el cual está basado en MATLAB. Este programa no será analizado en
este trabajo, puesto que no es una herramienta de acceso masivo; el usuario debe tener acceso a una
licencia de MatLab y a un computador con la capacidad computacional para correr la simulación en su
ordenador y tener los archivos de la base de datos descargados en el computador. Adicionalmente, no
tiene la capacidad de alojar múltiples bases de datos. Por estas razones se consideró que no es comparable
con los otros programas y se optó por no incluirlo en el estudio.
1.2 Construcción de bases de datos utilizadas
Los programas basados en bases de datos son construidos con ensayos sobre distintas geometrías de
edificaciones y para cada geometría se realizan diferentes ensayos de eventos de viento. Con los
resultados de todas estas simulaciones en túnel de viento se construyen las diferentes bases de datos que
serán analizadas y comparadas en este trabajo. El objetivo del DAD es utilizar la información derivada de
la experimentación en túnel de viento para estimar mejor la respuesta de la edificación y no depender de
los procedimientos convencionales de los códigos [10].
1.3 Objetivos
1.3.1 Objetivo General
Evaluar y valorar el desempeño de alternativas para el análisis de cargas de viento en el diseño de una
edificación alta.
1.3.2 Objetivos Específicos
• Verificar el alcance de dos programas con metodologías distintas y compararlos.
• Desarrollar un manual de uso para estos programas y plantear su implementación en la norma sismo
resistente colombiana.
• Proporcionar una alternativa económica, rápida y segura para el cálculo de cargas de viento en
edificaciones altas.
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2. DEDM-HR
A continuación, se abordará el primer programa presentado. El programa Database-Enabled Design
Module for High-Rise Buildings (DEDM-HR) es un módulo virtual que tiene la capacidad de alojar múltiples
bases de datos generadas con la metodología HFBB. En la actualidad, existen dos bases de datos. La
primera base de datos es la del laboratorio de modelación de desastres naturales (NatHaz) de la
Universidad de Notre Dame, dirigida por el Dr. Ahsan Kareem. La segunda base de datos es la de Wind
Engineering Research Center (WERC) de Tamkang University (TKU), Taiwán. En dicho programa se puede
caracterizar el viento utilizando las características definidas por los códigos actuales en conjunto con las
bases de datos.
La metodología utilizada para la generación de las bases de datos es high frequency base balance (HFBB).
En ésta, los resultados se obtienen a partir de la medición de las fuerzas y los momentos en la base de la
estructura rígida, al ser sometida a cargas de viento en el túnel.
2.1 Contenido de la base de datos
En esta sección se va a describir el contenido de las dos bases de datos que hacen parte del módulo DEDM-
HR. Las características más importantes de estas bases de datos son: la relación de aspecto (AR), que es la
relación entre la altura H y la raíz del área A; la relación de lados (SR), que equivale a la profundidad D
dividido entre la base B; y finalmente, la exposición, que está descrita por el exponente de la velocidad
promedio del perfil de viento (𝜶). Con estas características en común es que se pueden procesar los datos
y seleccionar la base de datos más apta para el edificio en prueba. En la Figura 3 se puede observar el
contenido que se utiliza en las dos bases de datos.
𝐴𝑅 = 𝐻/√𝐵𝐷 ; 𝑆𝑅 = 𝐷/𝐵
Figura 3. Contenido en bases de datos tomado de [2]
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2.1.1 Base de datos de NatHaz
Esta base de datos fue construida a partir de nueve secciones, como se muestra en la Figura 4.Asimismo,
se construyeron tres edificios en madera para cada sección (16”, 20” y 24”) para un total de 27 estructuras.
Estas variaciones se hicieron con el fin de tener una mayor variedad y entendimiento del efecto de las
dimensiones estructurales en el comportamiento de las cargas aerodinámicas. Igualmente, el túnel de
viento de capa límite en el que las estructuras fueron probadas tenía una dimensión transversal de 3 x 1.5
metros y una longitud de 18 metros [11]. Las 27 edificaciones fueron sometidas a dos categorías de
exposición, consideradas las más comunes; la primera es de exposición C, que hace referencia a una
ubicación abierta con 𝛼 = 0.16 y, la segunda, a una exposición A, la cual corresponde a condiciones
urbanas con 𝛼 = 0.35, donde el 𝛼 es el exponente de la velocidad promedio del perfil de viento.
Finalmente, las estructuras fueron cargadas en tres direcciones: longitudinal, transversal y con viento
torsional.
Figura 4. Secciones transversales de NatHaz tomada de [11]
2.1.2 Base de datos Tamkang
La base de datos de Tamkang (TKU) fue construida con trece secciones, cinco alturas para cada sección,
tres tipos de exposición (las dos anteriores y el tipo B que es suburbana) y las tres direcciones de carga
para un total de 585 simulaciones adicionales [2]. El túnel de viento de capa límite en el que las estructuras
fueron probadas tenía una dimensión transversal de 2 x 1.5 metros y una longitud de 17 metros. Las
estructuras fueron construidas en acrílico. Estas fueron sometidas a tres exposiciones simuladas con viento
turbulento a tres capas límites, 𝛼 de 0.32, 0.25 y 0.15. Las variaciones de las secciones fueron; AR de 1 al
7 y SR de 1/5 hasta 5/1 [12]. Estas relaciones de lado se ven en la Figura 3.
2.2 Uso del programa
El programa requiere de dos conjuntos de entradas, con el fin de verificar si con alguna de las dos bases
de datos se puede hacer una aproximación a la edificación en cuestión. Hay una interfaz gráfica que guía
al usuario durante el proceso de simulación, como se observa en la Figura 5. El primer conjunto de
parámetros a ingresar es el SR, seguido de las unidades de entrada y salida. Se pueden seleccionar
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unidades métricas o imperiales; si no se selecciona ninguna se asume que las unidades son métricas.
Luego, se selecciona la categoría de exposición según el ASCE 7 (las opciones son A, B y C que corresponden
respectivamente a: ciudad, urbano y espacio abierto respectivamente), a continuación se ingresan los
parámetros geométricos de la edificación (Ancho (B), largo (D) y alto(H)) y, finalmente, se ingresa la
velocidad de viento según supervivencia (𝑈𝑠𝑢𝑟) y servicio (𝑈𝑠𝑒𝑟). Estas velocidades son las indicadas según
el código de diseño en los mapas de riesgo eólico de los códigos (NSR-10 B 6.4-1). Existe la posibilidad de
usar otro módulo —que es el DEDM-HR-INT— del cual no se va a discutir, pero este tiene la ventaja de que
se puede seleccionar un código diferente al ASCE y este modifica la solicitud de los parámetros de
velocidad. Las opciones de códigos son ASCE 7, AIJ, EUROCODE y NBCC.
a)
b)
c)
Figura 5. Conjunto de entradas NatHaz
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Para el segundo conjunto de entradas se encuentra la opción de seleccionar entre las dos bases de datos
previamente descritas, siempre que las dos estén disponibles. La disponibilidad de las bases de datos
depende de dos factores: el primer factor es la exposición; si se selecciona la exposición B solo va a estar
disponible la base de datos de TKU. El segundo factor es el AR. Es importante tener en cuenta que el
módulo es capaz de usar un AR aproximado, en caso de que no se tenga uno exacto. TKU solo está
disponible si el AR es un número entero entre 3 y 7; es decir, menos casos que con los que se construyó la
base de datos. Si no se cumplen los criterios anteriores para ninguno de los dos casos, se tendrá un
mensaje de error en el que se explica que no se tiene una base de datos disponible para resolver la
geometría estructural solicitada y se observa en la Figura 6.
Figura 6. Mensaje de error por falta de datos
Una vez seleccionada la base de datos se debe ingresar la información dinámica de la estructura. Esta está
compuesta por la frecuencia de la estructura en las tres dimensiones, lo cual se debe a que se analiza la
respuesta de la estructura cuando la carga de viento golpea en distintas direcciones. Luego se debe
ingresar el exponente modal a partir de la forma en primer modo en las tres direcciones y debe ser
congruente con la frecuencia previamente ingresada; éste por defecto está en 1 pero se puede cambiar
de ser necesario. Se debe ingresar la densidad del edificio (𝜌𝐵) y la del aire (𝜌𝐴), adicionalmente la inercia
de la estructura mediante el radio de Gyration (𝛾), la altura entre pisos (∆𝐻) y el coeficiente de arrastre
(𝐶𝐷), como se observa en Figura 5b.
Adicionalmente, existe la opción de solicitar un conversor de unidades en línea; ventana que se encuentra
en la Figura 5c. Esta opción permite hacer conversiones y cálculos previos a la simulación de ser necesario.
Utilizando los parámetros ingresados, el programa calcula los resultados y los expone como se encuentra
en la sección 2.3 Figura 7. Es importante recalcar que los valores se pueden ingresar en sistema
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internacional o imperial y que, independiente del sistema seleccionado, se puede solicitar los valores de
salida en cualquiera de los sistemas; el sistema de entrada y salida por defecto es el métrico.
NOTA: Cuando se estaban realizando las simulaciones de sensibilidad se observó que en algunos casos y
de forma común, en el paso 2 no aparece la base de datos de TKU. Para que esté la opción (en los casos
que no está) es necesario volver al paso 1 y correrlo nuevamente. Es recomendable repetir este
procedimiento hasta que aparezca la base de datos. No se entiende con claridad qué causa este error en
el módulo.
2.3 Salidas
Con el fin de mostrar y explicar la interfaz de resultados, se realizó la simulación de una edificación
estándar para evidenciar los tipos de resultados del programa. Es decir, no se describirá el significado de
cada valor, sino que la interfaz expuesta permite demostrar los tipos de resultados del programa y
entender qué recibe un usuario después de ingresar los datos de entrada y correr el programa.
En la Figura 7 se pueden observar las salidas de la simulación independiente de la base de datos
seleccionada. Entre las salidas más significativas están:
• La velocidad media calculada en el caso de servicio y supervivencia: estos son los valores
de diseño para los cuales se realizó la simulación, el periodo de retorno es consistente al
de la velocidad de entrada en el paso anterior.
• Los momentos en la base para el caso de supervivencia y los desplazamientos en el punto
más alto para el caso de servicio: los momentos en la base son de suma importancia para
el diseño de la cimentación, mientras que el desplazamiento se utiliza para revisar el
cumplimiento de derivas según los criterios de servicio.
• La media cuadrática de la aceleración y la aceleración máxima en el punto más alto de la
estructura para el diseño de servicio: el punto más alto es el punto crítico para
aceleraciones y se hace un análisis de servicio debido a que la falla que se espera no es
estructural sino de fachada.
• Resultados gráficos del componente de la carga equivalente de viento en estado estático
a lo largo de la altura de la edificación: este es un valor sumamente importante en el
diseño por cargas de viento ya que se usa para simplificar el evento critico de viento.
Página 17 de 50
La interfaz de los resultados también incluye al principio los parámetros de entrada, los cuales permiten
verificar que se está simulando para el caso correcto.
a) b)
c) d)
Figura 7. Interfaz de resultados
Página 18 de 50
2.4 Sensibilidad
En esta sección se busca analizar la sensibilidad del programa a una serie de cambios. Como se aclaró
anteriormente, el programa realiza cálculos sobre valores de la base de datos, por lo que es relevante
analizar la respuesta a medida que los valores cambian. Es decir, evaluar el comportamiento de las salidas
del programa a medida que se varían los parámetros de estrada y la base de datos seleccionada.
Se analizará la misma geometría variando las velocidades del viento, luego la inercia y finalmente el
amortiguamiento para las dos bases de datos. Después, se varía la geometría. Los parámetros
seleccionados para variar fueron seleccionados dado que son los más significativos en el diseño de una
edificación.
• La velocidad del viento es única en el diseño, pero se analizó debido a que es importante
verificar si el programa muestra cambios con la variación del parámetro. Esto con el fin de
evidenciar el comportamiento del programa cuando las entradas no son los valores
exactos utilizados para generar la base de datos.
• La inercia de una edificación es un parámetro esencial en un diseño, este parámetro es
sencillo de modificar y por esta razón se seleccionó, para ver cómo cambios en este
parámetro modifican la respuesta de la edificación.
• El amortiguamiento de una edificación es un valor estándar. No obstante, se seleccionó
con el fin de observar cómo el programa se comporta frente a cambios en éste y si es
capaz de mostrar diferencias con pequeñas modificaciones.
• Finalmente, la geometría fue seleccionada puesto que es la entrada principal de la base
de datos y se buscaba analizar cómo varían los resultados a medida que esta entrada
cambia.
Los parámetros que se van a comparar son: la aceleración máxima, la media cuadrática de la aceleración,
y el desplazamiento en el punto más alto. Para el caso de la modificación de la inercia se va a verificar la
aceleración máxima y la media cuadrática de la aceleración en la esquina superior, debido a que en el
punto más alto no hay variaciones. Los parámetros de entrada base se encuentran en la Tabla 1 y se
seleccionaron considerando que son valores relativamente estándares para una edificación cuadrada.
Página 19 de 50
Tabla 1. Parámetros base DEDM-HR
𝐵 33 m 𝐷 33 m 𝐻 200 m
𝑓𝑥 0.2 Hz 𝑓𝑦 0.2 Hz 𝑓𝑧 0.35 Hz
𝛽1 1 𝛽2 1 𝛽3 1
𝜌𝐵 180 kg/m3 𝛾 18 m 𝜁 0.01
∆𝐻 4 m 𝜌𝐴 1.22 kg/m3 𝐶𝐷 1.3
𝑈𝑠𝑢𝑟 40 m/s 𝑈𝑠𝑒𝑟 34 m/s Unidades Métricas (SI)
En la Figura 8 se encuentran algunos de los resultados del análisis de sensibilidad haciendo las variaciones
las figuras restantes se encuentran en el Anexo 4. Adicionalmente, en el Anexo 1 se pueden observar los
resultados tabulados para las 50 simulaciones realizadas para verificar la sensibilidad a los cambios
geométricos y dinámicos de una edificación dentro del programa. Se puede observar en la Figura 8 que el
programa es sumamente sensible a la variación de los parámetros de entrada.
En la Figura 8 se puede observar que la relación entre los resultados al variar las entradas sí varía y que la
relación no es lineal. Esto muestra una alta complejidad en el procesamiento de los datos y evidencia que
el programa no aproxima la estructura a la más similar de la base de datos, sino que hace un cálculo distinto
para cada entrada, lo que indica que el programa es muy sensible a los cambios. Por esta razón, el
programa se puede utilizar en una amplia variedad de edificaciones y permite la iteración alrededor de un
diseño. Adicionalmente, se puede observar que los resultados de las simulaciones con la base de datos de
Tamkang son más conservadores, pues siempre dan valores superiores a los de NatHaz. Esto es
importante, dado que, al ser más conservador, se reduce el riesgo, pero aumenta el costo.
Página 20 de 50
a) b)
c) d)
Figura 8. Análisis de sensibilidad
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 5 10 15 20 25 30
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
Radio de Gyration ϒ (m)
Media cuadrática de aceleración en esquina superior
NatHaz L
TKU L
NatHaz A
TKU A
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
Des
pla
zam
ien
to (
m)
Amortiguamiento ζ
Desplazamiento máximo en el punto más alto
TKU A
NatHaz A
TKU L
NatHaz L
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
20 25 30 35 40
Des
pla
zam
ien
to (
m)
Largo y ancho (m)
Desplazamiento máximo en el punto más alto
TKU A
NatHaz A
TKU L
NatHaz L
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
25 30 35 40 45
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
User (m/s)
Media cuadrática de aceleración en el punto más alto
NatHaz L
TKU L
NatHaz A
TKU A
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Aparte de la Figura 8a en las que se modifica la inercia y los cambios no son significativos a partir de 11m,
todas las demás sub-figuras muestran una alta sensibilidad a la variación de las entradas. Se puede
observar también que se tienen resultados distintos con viento longitudinal y transversal. Esto es una
ventaja pues los códigos actualmente no contemplan el viento transversal. Así, la simulación da un mejor
entendimiento del comportamiento probable de la edificación.
Para el desarrollo de esta investigación se tuvo en cuenta el estudio realizado por Kwon y Kareem en el
2013, donde se encontró que las bases de datos de NatHaz y Tamkang daban resultados muy similares a
excepción de algunos casos como se observa en la Figura 8d. Las diferencias en ese estudio fueron
atribuidas al flujo de viento en los diferentes laboratorios, los cuales pueden tener pequeñas variaciones
que son inevitables. Lo anterior se considera una fuente de error que genera los cambios en los resultados.
2.5 Aspectos importantes
• Hay información para el viento longitudinal al igual que en los códigos actuales, pero además
transversal. También se puede observar el efecto torsional sobre la estructura.
• Los resultados son expuestos gráficamente o numéricos tabulados.
• La interfaz gráfica es amigable, tiene una explicación detallada de lo que se debe llenar y cuenta con
la ayuda de conversión de unidades de ser necesario.
• Requiere de poca información geométrica y dinámica de la estructura para caracterizarla.
• Tiene más de una base de datos y contiene una amplia variedad de datos experimentales.
• Es muy sensible a cambios, lo cual permite el uso para un amplio número de edificaciones y permite
hacer modificaciones al diseño y ver de inmediato qué efecto tendría.
• En la interfaz de resultados tiene una nota que menciona errores y limitaciones.
• Las dos bases de datos son muy consistentes, pero TKU es más conservadora y tiene valores más altos
de aceleración y desplazamiento.
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3. DEDM-HRP
El programa Database-Enabled Design Module for High-Rise Buildings with Pressure Data (DEDM-HRP) es
un módulo virtual que tiene la capacidad de alojar múltiples bases de datos generadas con la metodología
SPM. En la actualidad solo cuenta con una base de datos. Esta base de datos es de Tokyo Polytechnic
University (TPU). La metodología Synchronous Pressure Measurement (SPM) se basa en la toma de datos
simultáneamente del campo de presión en múltiples sensores ubicados a lo largo de la estructura rígida
que está siendo probada dentro del túnel de viento. Esta metodología tiene una ventaja principal frente a
la metodología HFBB y es la posibilidad de evaluar la carga aerodinámica sobre la estructura en cualquier
lugar. La desventaja es que requiere de más sensores y más datos [4].
La base de datos aerodinámica de TPU para edificaciones altas está compuesta por 394 casos de ensayo,
los cuales tienen con tres secciones transversales diferentes, entre cuatro y cinco alturas para cada
sección, alrededor de dos categorías de exposición (exposición B 𝛼 = 0.25 y exposición C 𝛼 = 0.167 del
ASCE 7-10) y más de once ángulos diferentes de incidencia del viento, cada uno espaciado a 5o , como se
observa en la Figura 9. Dependiendo de la sección se tienen más o menos ángulos de incidencia con el fin
de caracterizar los 360o con incrementos de 5o para cada sección. Dependiendo de las dimensiones del
modelo se usaron entre 100 y 500 sensores de presión [4]. En la Figura 10 se observa el contenido de la
base de datos aerodinámica de TPU, está clasificada por la sección transversal y se observan las
exposiciones y el ángulo de incidencia respectivo.
Figura 9. Secciones transversales y ángulo de incidencia. Tomado del módulo DEDM-HRP
Figura 10. Contenido de la base de datos de TPU tomado de [4]
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3.1 Uso del programa
Las entradas que el programa requiere están dentro de la interfaz gráfica, la cual además tiene ayudas en
caso de ser necesario para explicar qué va en cada sección, como se observa en la Figura 9 y se ilustrarán
diferentes ejemplos más adelante. Lo primero que se debe ingresar es la sección transversal de la
estructura. Esta puede ser cuadrada o rectangular (1/3 o 1/2) y se selecciona la altura entre las opciones.
Luego, se escoge el grado de exposición en el que estará sometida la edificación. Aquí hay otra ayuda —
que se observa en la Figura 11— en la que se muestra la equivalencia de cada exposición en distintos
códigos internacionales (ASCE 7, AS/NZS, AIJ, EUROCODE, NBCC e ISO). La siguiente entrada es el tiempo
promedio de la respuesta y puede ser de diez minutos o una hora. A esto le sigue la caracterización del
viento, a diferencia del programa anterior (DEDM-HR), éste no sólo requiere el viento último y el de
servicio, sino adicionalmente el de habitabilidad. Estos tres tipos de viento están descritos en los
comentarios del ASCE 7-10 y se referencian dentro de un apéndice del programa. Estos vientos son:
𝑈𝐻𝑢𝑙𝑡= Velocidad promedio para diseño en estado último, se usa para la estimación del cortante
en la base, los momentos en la base y la carga estática de viento equivalente.
𝑈𝐻𝑠𝑒𝑟= Velocidad promedio para el diseño de servicio, se usa para estimar el desplazamiento y la
deriva de entrepiso.
𝑈𝐻ℎ𝑎𝑏= Velocidad promedio para el diseño de habitabilidad, se usa para la estimación de
aceleración.
Las anteriores son las descripciones que se encuentran dentro del apéndice y también hay unas
recomendaciones. Se ingresan los parámetros geométricos de la edificación (Ancho (B), largo (D) y alto(H)),
el número de pisos y la densidad del edificio (𝜌𝐵). Este programa tiene una amplia ventaja y es que se
puede cambiar la ubicación del centro de masa; esto para el caso en el que no se encuentre en el centro.
Más aún, se puede cambiar la ubicación del lugar sobre el cual se quiere analizar la respuesta. Estos
parámetros de excentricidad son 0 por defecto, pero existe la posibilidad de modificarlos.
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Figura 11. Tipo de exposición en diferentes códigos internacionales. Tomado del módulo DEDM-HRP
Posteriormente, se selecciona el sistema de máximos gaussianos o no gaussianos; es importante
considerar que, según Kwon y Kareem (2011) [13], en eventos naturales extremos —como son los de
viento— las cargas máximas no se estiman correctamente con los modelos de distribución gaussiana pero
por simplicidad se aproxima a una distribución de gauss con un pico más alto. Finalmente, se deben
ingresar los datos dinámicos; se puede optar por un sistema desacoplado del primer modal o un modelo
que incluya múltiples modales. Para el caso del primer modal se deben especificar los exponentes modales
con viento longitudinal, transversal y torsional; además, la frecuencia natural del primer modal en las tres
situaciones de análisis y, finalmente, el amortiguamiento para las tres situaciones. Si se selecciona la
segunda opción, se deben ingresar las frecuencias de cada modal separadas por una coma “,” o un espacio
y luego ingresar el amortiguamiento respectivo. Adicionalmente, se debe copiar y pegar — o en su defecto
escribir— la matriz acoplada de las formas modales. Esta parte tiene un apéndice que especifica cómo
debe ser dicha matriz.
Finalmente, en la Figura 12 se puede observar la interfaz gráfica de entrada que se debe seguir antes de
correr el programa. En la Figura 12b se encuentra la alternativa del primer modal mientras en la Figura 12c
se encuentra la segunda alternativa; en esta alternativa se debe ingresar la matriz acoplada de las formas
modales, esta es la entrada más importante. En rojo se pueden observar los apéndices mencionados
donde aclaran y/o explican el tipo de entrada solicitada.
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b)
a) c)
Figura 12. Interfaz de entrada DEDM-HRP
3.2 Salidas
Igual que en el caso anterior, se realiza la simulación de una edificación aleatoria que no será
detenidamente analizada, con el fin de mostrar y explicar la interfaz de resultados Esta se utiliza
únicamente para evidenciar los tipos de resultados del programa y entender qué recibe un usuario
después de ingresar los datos de entrada y correr el programa.
En la Figura 13 se observa la interfaz de salida del programa. Entre las salidas más significativas se
encuentran:
• La visualización de la forma modal en los tres ejes y para cada modo en el centro
geométrico: esta visualización gráfica es el primer filtro para el usuario pues se puede
observar si la simulación si se comportó de la forma esperada.
• El resultado del análisis de viento en distintas direcciones, que incluye: el cortante máximo
en la base, el momento máximo en la base, el desplazamiento en el punto más alto y la
aceleración en el punto más alto. Estos valores al igual que los de la sección 2.3
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proporcionan un orden de magnitud y un comportamiento esperado de la edificación
tanto para servicio como el de cargas últimas.
Estos valores son entregados de forma gráfica y dependen del ángulo de incidencia, como se observa en
la Figura 13a. Posteriormente, se encuentran:
• Las derivas de entrepiso, graficadas con ángulo de incidencia de 0 y de 90o, la NSR-10 tiene
un límite de deriva de entre piso y este valor debe ser comparado para asegurar el
cumplimiento de la norma.
• Finalmente, se tienen gráficas de la carga de viento estático equivalente (ESWL) sobre el
centro geométrico para la carga máxima en cada eje graficadas con ángulo de incidencia
de 0 y de 90o.
Por último, se encuentra un hipervínculo a todos los resultados del análisis en formato *.mat y los datos
del ESWL en formato ASCII *.dat, los cuales pueden ser importados a programas de estructuras como SAP
2000. La interfaz de los resultados también incluye al principio los parámetros de entrada. Todo lo
mencionado se observa en la Figura 13.
Todas las salidas del programa ya mencionadas se observan gráficamente. Además, el programa tiene la
ventaja de proporcionar los datos como un archivo descargable para que se pueda estudiar un ángulo
especifico a una altura dada, de ser necesario.
Los valores de entrada se observan en la Figura 13a a excepción de la matriz acoplada de las formas
modales que se encuentra en el Anexo 2. Las frecuencias utilizadas fueron 0.163, 0.189, 0.294 con
amortiguamiento del 1.5%. Estos valores se utilizaron debido a que son valores comunes y no se buscaba
encontrar un resultado específico sino entender la capacidad del programa.
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a)
c)
b)
d)
e)
Figura 13. Interfaz de resultados DEDM-HRP
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3.3 Sensibilidad
En esta sección se busca analizar la sensibilidad del programa a una serie de cambios. Debido a que el
programa realiza cálculos sobre valores de la base de datos, se busca analizar la respuesta a medida que
los valores cambian. Puesto de otra forma, ver si siempre da el mismo resultado debido a que lo aproxima
a la edificación más similar de la base de datos o qué tipo de comportamiento se observa en los resultados.
Se realiza un estudio similar al de la sección 2.4.
Se analizará la misma geometría variando las velocidades del viento, luego la inercia y finalmente el
amortiguamiento para las dos bases de datos. Después, se varía la geometría. Los parámetros para variar
fueron seleccionados debido a que son los más significativos en el diseño de una edificación y se
encuentran en la Tabla 2, se basa en exposición urbana (Tabla 1). Estos valores se seleccionaron al ser
valores medios y poder hacer variaciones realistas en el estudio. La matriz acoplada con la forma modal es
la del Anexo 2.
Tabla 2. Parámetros base DEDM-HRP
𝐵 72 m 𝐷 36 m 𝐻 180 m
∆𝐻 4 m 𝜌𝐵 120 kg/m3 T 1 hr
𝑈𝑢𝑙𝑡 54 m/s 𝑈𝑠𝑒𝑟 45 m/s 𝑈ℎ𝑎𝑏 36 m/s
𝑓1 0.163 Hz 𝑓2 0.189 Hz 𝑓3 0.294 Hz
𝜁 0.015 Excentricidad 0 Unidades Métricas (SI)
Los parámetros seleccionados para variar en la entrada fueron:
• La velocidad del viento: aunque es única en el diseño, se analizó debido a que es importante
verificar si el programa muestra cambios con la variación del parámetro. Esto con el fin de
evidenciar el comportamiento del programa cuando las entradas no son los valores exactos
utilizados para generar la base de datos.
• La inercia de una edificación: este es un parámetro esencial en un diseño, este parámetro es
sencillo de modificar y por esta razón se seleccionó, para ver cómo cambios en este parámetro
modifican la respuesta de la edificación.
• El amortiguamiento de una edificación: aunque es un valor estándar, se seleccionó con el fin
de observar como el programa se comporta frente a cambios en este y si es capaz de mostrar
diferencias con pequeñas modificaciones.
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• La geometría: es la entrada principal de la base de datos y se buscaba analizar como varían los
resultados a medida que esta entrada cambia.
Con el fin de hacer el análisis, todos los datos de la simulación son descargados y procesados en MatLab
con el código que se observa en el Anexo 3 y que recopila en un Excel los datos más importantes. Luego
todos estos datos son graficados en Excel. Los resultados de las más de 30 simulaciones se observan en el
Anexo 5. Se aprecia cómo pequeños cambios tienen resultados importantes y que los resultados entre la
simulación no gaussiana (NG) son más conservadores que la simplificación con la simulación gaussiana (G).
En la Figura 14a se puede apreciar la variación en los momentos mínimos de la estructura a medida que la
relación geométrica cambia. Aunque se observa una relación no lineal en los resultados graficados,
también se evidencia que, a medida que la relación geométrica aumenta, el diseño deja de regirse por el
viento transversal y pasa a dominar el viento longitudinal. Diferente al comportamiento de la Figura 14d,
en la que siempre rige el viento longitudinal e, independiente de la direccionalidad, tiene una relación
lineal entre el tiempo de respuesta y los momentos máximos.
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a) b)
c) d)
Figura 14. Resultados sensibilidad DEDM-HRP
-6000000
-5000000
-4000000
-3000000
-2000000
-1000000
0
0.000 1.000 2.000 3.000 4.000M
om
ento
(kN
-m)
B:D:H
Mínimos momentos
x NG
x G
y NG
y G
z NG
z G
-8000000
-7000000
-6000000
-5000000
-4000000
-3000000
-2000000
-1000000
0
25 35 45 55 65
Mo
men
to (
kN-m
)
Uult (m/s)
Mínimos momentos
x NG
x G
y NG
y G
z NG
z G
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
25 30 35 40 45
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
Uhab (m/s)
Máxima aceleración
x NG
x G
y NG
y G
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
8000000
25 35 45 55 65
Mo
men
to (
kN-m
)
T (min)
Máximos momentos
x NG
x G
y NG
y G
z NG
z G
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En la Figura 14 se puede observar que la relación entre los resultados con la variación de las entradas sí
varía y que la relación no es lineal. Lo anterior muestra una complejidad en el procesamiento de los datos
y evidencia que el programa no aproxima la estructura a analizar a una similar de la base de datos, sino
que hace una simulación distinta para cada entrada. Esto indica que el programa es muy sensible a los
cambios y por esta razón permite el uso para una amplia variedad de edificaciones y habilita la iteración
alrededor de un diseño.
Se puede observar también que se tienen resultados distintos con viento longitudinal y transversal. Esto
es una ventaja, pues los códigos actualmente no contemplan el viento transversal. La simulación da un
mejor entendimiento del comportamiento probable de la edificación. Todas las figuras mostradas se
pueden filtrar y realizar debido a la posibilidad de descargar todos los datos de la simulación.
3.4 Aspectos importantes
• Tiene los mismos aspectos mencionados en la sección 2.5 a excepción de tener una sola base de datos
y no dos.
• Tiene la posibilidad de descargar los datos del análisis
• Requiere más detalle en los datos de entrada
• Se pueden ingresar diferentes modales
• Se tiene información para diferentes ángulos de incidencia del viento
• La simulación es más demorada que en el módulo DEDM-HR
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4. Caso de estudio
Con el fin de comparar los resultados de los dos programas se van a ingresar los mismos parámetros y se
va a comparar la aceleración y el desplazamiento máximo en el punto más alto con viento longitudinal y
transversal.
4.1 Descripción y parámetros
Los parámetros y el edificio a utilizar son una modificación a la base del análisis de sensibilidad del
programa DEDM-HPR con el primer modal y se observan en la Tabla 3. Se ingresa la velocidad de
supervivencia para DEDM-HR como la velocidad última de DEDM-HRP. El análisis se va a hacer como NG,
debido a que ésta es una ventaja que tiene el módulo DEDM-HRP. Debido a que el programa DEDM-HRP
da los resultados de forma gráfica, se utilizará un fragmento del código en MatLab del Anexo 3 con el fin
de extraer los datos analizar los resultados numéricos del programa. Del módulo DEDM-HR se utilizará la
base de datos de NatHaz por simplicidad, dado que, como mencionado previamente, la base de datos de
TKU presenta intermitencias ocasionalmente. Se hace el análisis a un tiempo de respuesta de una hora, ya
que este es el estándar del ASCE y el que usa DEDM-HR. La exposición por utilizar es de terreno abierto.
Tabla 3. Parámetros de entrada caso de estudio
𝐵 36 m 𝐷 36 m 𝐻 180 m
𝑓𝑥 0.2 Hz 𝑓𝑦 0.2 Hz 𝑓𝑧 0.35 Hz
𝛽1 1 𝛽2 1 𝛽3 1
𝜌𝐵 120 kg/m3 𝛾 18 m 𝜁𝑥,𝑦,𝜃 0.015
T 1 hr 𝜌𝐴 1.22 kg/m3 𝐶𝐷 1.3
𝑈𝑢𝑙𝑡 54 m/s 𝑈𝑠𝑒𝑟 45 m/s 𝑈ℎ𝑎𝑏 36 m/s
∆𝐻 4 m Excentricidad 0 Unidades Métricas (SI)
4.2 Resultados
Los resultados de las simulaciones de los dos programas se encuentran en la Tabla 4. Para este ejemplo
específicamente se puede observar que el programa DEDM-HRP es menos conservador y otorga valores
inferiores en todos los casos a comparación del otro programa. No obstante, se puede observar que los
valores son consistentes mutuamente pues están dentro del mismo orden de magnitud con diferencias
entre el 3% y el 14%. Las mayores diferencias se encuentran en el cálculo de desplazamiento.
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Tabla 4. Resultados de caso de estudio
Criterio Viento DEDM-HR DEDM-HRP
Desplazamiento máximo (m)
Longitudinal 0.967 0.850
Transversal 1.254 1.104
Aceleración máxima (mili-g)
Longitudinal 51.500 49.944
Transversal 114.120 103.286
Los programas no proporcionan el tiempo que duran corriendo, pero el programa DEDM-HRP es
sustancialmente más demorado, esto se puede deber a la generación de los archivos descargables y que
debe procesar más datos debido al número de sensores que utiliza. En general, los dos programas generan
salidas muy similares y en este caso de estudio específicamente se observa una consistencia muy alta.
4.3 Aspectos importantes
• Los dos programas tienen resultados muy similares, diferencias no mayores al 15%, pero DEDM-HR
tiene valores más grandes para el caso de estudio.
• DEDM-HRP tiene la posibilidad de descargar todos los valores del análisis, lo cual permite un
entendimiento más amplio de la simulación y le otorga al diseñador más información.
• DEDM-HR entrega los valores más importantes tabulados con valores numéricos, mientras DEDM-HRP
sólo da gráficas y es necesario revisar el conjunto de datos descargados.
• DEDM-HRP utiliza menos entradas para caracterizar la edificación, pues no requiere de la densidad del
aire, del coeficiente de arrastre ni de la inercia, lo cual puede explicar la diferencia entre las
simulaciones.
• DEDM-HRP tiene la posibilidad de caracterizar mejor el edificio, al tener la opción de ingresar la matriz
acoplada de las formas modales. Esta opción no fue usada en el caso de estudio ya que se buscaba
analizar los dos programas bajo las condiciones más similares.
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5. ASCE 7 (NSR-10)
En la Figura 15 se puede observar la comparación que Kwon y Kareem hicieron en el 2014. Estos comparan
los dos programas (las tres bases de datos) contra los valores calculados con la ASCE 7. Se puede apreciar
que la ASCE 7 solo tiene información para el viento longitudinal y no tiene información para el viento
transversal. Además, se expone que en el estudio se encuentra que los dos programas son muy
consistentes, según se observa en la última columna en la que se compara el cambio porcentual entre
ambos programas. Adicionalmente, se puede ver que, al comparar los resultados de los programas, estos
son consistentes a los calculados con el procedimiento estándar del código, pero con diferencias hasta del
40%. No obstante, en todos los casos —excepto para el cortante en la base— se tiene que los programas
son más conservadores que la norma.
Figura 15. Comparación de programas con la norma ASCE 7 tomado de [4]
Es importante tener en cuenta que datos más conservadores generan mayores costos. No obstante, se
tiene un mayor conocimiento del efecto del viento sobre la estructura, debido a que ahora se tiene
información del efecto del viento transversal y pueden tomarse mejores decisiones.
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6. Conclusiones
Los programas analizados son una alternativa interesante en la etapa inicial del diseño de una edificación
para calcular el efecto de las cargas de viento. Son programas muy sensibles a los cambios y tienen una
amplia aplicabilidad. Se encontraron diferencias numéricas en los resultados y se atribuyen a los
parámetros de entrada debido a que los dos programas reciben algunos parámetros diferentes. Estas
diferencias también son atribuibles al método de recolección de datos y la metodología de
experimentación en el túnel, pues un programa usa HFBB y el otro SPM. Se observó una alta consistencia
en los resultados a pesar de las diferencias y esta consistencia evidencia una validación mutua entre
programas pues fueron desarrollados independientemente.
Debido a que ambos programas están en línea no hay dependencia en el hardware o el software del
usuario, se puede acceder de forma gratuita sin limitaciones geográficas siempre y cuando se tenga acceso
a internet en un navegador. Debido a esto se tienen simulaciones rápidas y consistentes. Como se
mencionó previamente, el tiempo de simulación del DEDM-HR es sustancialmente inferior al del DEDM-
HRP pero siguen siendo simulaciones muy rápidas, inferiores a los cinco minutos, lo cual corresponde a un
tiempo computacional bajo.
El programa DEDM-HRP le da mayor libertad al usuario, al permitir ingresar más información de la
edificación y al tener la ventaja de descargar todos los resultados de la simulación, todo esto a cambio de
un tiempo superior de simulación. Los dos programas tienen la ventaja que fueron diseñados con la
posibilidad de integrar múltiples bases de datos. Actualmente solo DEDM-HR tiene más de una base de
datos, pero la posibilidad existe y eso es un potencial importante, pues por ahora es relevante conocer el
ambiente del programa y se pueden comparar a futuro los resultados con diferentes bases de datos a
medida que sean implementadas.
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7. Recomendaciones
Se recomienda utilizar estos programas cuidadosamente y en etapas iniciales de diseño para tener mejor
conocimiento sobre la estructura. Se recomienda adicionalmente utilizar ambos programas y compararlos.
Aunque se observó que los resultados son muy similares, las simulaciones son muy rápidas y se puede
acceder de manera gratuita y desde cualquier lugar con acceso a la red.
Para un futuro estudio se recomendaría tener un edificio real ya diseñado, con el fin de poder hacer una
comparación como la discutida en la sección 5 y poder ver cómo son las diferencias con la NSR-10 u otro
código internacional diferente al ASCE.
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8. Referencias
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[2] D. K. Kwon y A. Kareem, «A Multiple Database-Enabled Design Module with Embedded,»
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[3] Asociacon Colombiana de de Ingenieria Sismica (AIS), «Titulo B - Cargas,» de Norma Sismo Resistente
- 10, 2010.
[4] D. K. Kwon, S. M. Spence y A. Kareem, «A cyberbased Data-Enabled Design framework for high-rise
buildings driven by synchronously measured surface pressures,» Advances in Engineering Software,
2014.
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https://www.mathworks.com/.
[6] A. Rigato, P. Chang y E. Simiu, «DATABASE-ASSISTED DESIGN, STANDARDIZATION, AND WIND
DIRECTION EFFECTS,» Journal of Structural Engineering, 2001.
[7] Mc Graw Hill, «Introduction to Database-Assisted Design,» Access Engineering.
[8] American Society of Civil Engineers, (ASCE), «Minimum Design Loads for Buildings and Other
Structures. ASCE 7-05,» 2005.
[9] American Society of Civil Engineers, (ASCE), «Minimum Design Loads for Buildings and Other
Structures. ASCE 7-10,» 2010.
[10] A. Kareem y D. K. Kwon, «A Cyber-Based Data-Enabled Virtual Organization for Wind Load Effects on
Civil Infrastructures: VORTEX-Winds,» Front. Built Environ, 2017.
[11] Y. Zhou, T. Kijewski y A. Kareem, «Aerodynamic Loads on Tall Buildings: Interactive Database,»
Journal of Structural Engineering, 2001.
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[12] J. Wang y C.-M. Cheng, « Aero-Data Based Wind Resistant Design of Rectangular Shaped Tall
Buildings,» ICICSE, 2015.
[13] D. K. Kwon, T. K. Correa y A. Kareem, «e-Analysis of High-Rise Buildings Subjected to Wind Loads,»
Journal of Structural Engineering, 2007.
[14] T. Whalen, E. Simiu, G. Harris, J. Lin y D. Surry, «The use of aerodynamic databases for the effective
estimation,» Elsevier, 1998.
[15] American Society of Civil Engineers (ASCE), «Wind tunnel testing for buildings and other structures».
[16] D. H. Yeo, «The Use of Aerodynamic and Wind Climatological Databases for High-Rise Reinforced
Concrete Structure Design,» NIST, 2011.
[17] University of Notre Dame., «NatHaz Modeling Laboratory,» May 2020. [En línea]. Available:
https://www3.nd.edu/~nathaz/.
[18] A Virtual Organization for Reducing the Toll of EXtreme Winds on Society, «VORTEX-Winds,» 2020.
[En línea]. Available: https://www.vortex-winds.org/.
[19] D. K. Kwon y A. Kareem, «Peak Factors for Non-Gaussian Load Effects Revisited,» Journal of Structural
Engineering, 2011.
[20] J. Holmesa, A. Rofail y L. Aurelius, «High frequency base balance methodologies for tall buildings,»
International Conference on Wind Engineering,, 2002.
[21] X. Chen y A. Kareem, «Dynamic Wind Effects on Buildings with 3D Coupled Modes:,» JOURNAL OF
ENGINEERING MECHANICS, 2005.
[22] E. Bernardini, S. M. Spence y M. Gioffre, «Dynamic response estimation of tall buildings with 3D
modes: A probabilistic approach to the high frequency force balance method,» Journal of Wind
Engineering and Industrial Aerodynamics, 2012.
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Anexo 1. Resultados análisis de sensibilidad DEDM-HR
Tabla 5. Sensibilidad Usur
NatHaz TKU
Desp Top Desp Top
Largo Ancho Largo Ancho
U sur
30 0.137 0.113 0.147 0.157
35 0.195 0.189 0.212 0.259
40 0.269 0.313 0.292 0.396
45 0.344 0.459 0.389 0.581
50 0.444 0.64 0.501 0.822
Tabla 6. Sensibilidad User
NatHaz TKU
Max Acel MC Acel Max Acel MC Acel
Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho
U ser
30 10.55 15.57 2.79 4.11 11.73 23 3.1 6.07
32 12.94 19.94 3.42 5.27 14.11 29.17 3.73 7.7
35 15.97 27.67 4.22 7.31 18.25 39.25 4.82 10.36
37 18.1 34.85 4.78 9.2 21.41 47.13 5.65 12.45
40 23.67 47.59 6.25 12.57 26.76 60.99 7.07 16.11
Tabla 7. Sensibilidad ϒ
NatHaz TKU
Max Lat Acel Tor MC Lat Acel Tor Max Lat Acel Tor MC Lat Acel Tor
Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho
ϒ
5 66.26 69.08 16.89 17.66 136.26 139.86 34.64 35.67
10 21.68 29.19 5.61 7.62 37.74 49.19 9.67 12.77
15 16.14 25.35 4.23 6.67 22.53 38.76 5.85 10.18
20 15 24.64 3.95 6.5 18.8 36.72 4.93 9.68
25 14.68 24.45 3.87 6.45 17.64 36.14 4.64 9.54
Tabla 8. Sensibilidad ζ
NatHaz TKU
Max Acel MC Acel Desp Top Max Acel MC Acel Desp Top
Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho
ζ
0.01 14.45 24.31 3.82 6.42 0.269 0.313 16.79 35.73 4.43 9.44 0.292 0.396
0.02 10.22 17.19 2.7 4.54 0.233 0.233 11.87 25.27 3.14 6.67 0.252 0.292
0.03 8.34 14.03 2.2 3.71 0.219 0.199 9.69 20.63 2.56 5.45 0.236 0.248
0.04 7.22 12.15 1.91 3.21 0.211 0.18 8.39 17.87 2.22 4.72 0.227 0.222
0.05 6.46 10.87 1.71 2.87 0.206 0.167 7.51 15.98 1.98 4.22 0.221 0.205
Tabla 9. Sensibilidad geométrica
NatHaz TKU
Max Acel MC Acel Desp Top Max Acel MC Acel Desp Top
Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho
D,B
25 23.05 53.3 6.09 14.08 0.387 0.545 23.91 54.88 6.31 14.49 0.39 0.626
28 20.08 40.61 5.3 10.72 0.318 0.465 19.34 41.78 5.11 11.03 0.333 0.472
30 16.86 33.19 4.45 8.76 0.302 0.386 17.87 39.42 4.72 10.41 0.316 0.437
33 14.45 24.31 3.82 6.42 0.269 0.313 16.79 35.73 4.43 9.44 0.292 0.396
35 13.79 21.36 3.64 5.64 0.242 0.268 15.24 30.58 4.02 8.08 0.271 0.347
Página 40 de 50
Anexo 2. Matriz acoplada de formas modales
0 0 0 0 0 0 0 0 0
0.000222 0 -0.00022 0 -0.0012 0 0 0 -0.00044
0.000444 0 -0.00044 0 -0.00169 0 0 0 -0.00089
0.000667 0 -0.00067 0 -0.00207 0 0 0 -0.00133
0.000889 0 -0.00089 0 -0.00239 0 0 0 -0.00177
0.001111 0 -0.00111 0 -0.00267 0 0 0 -0.00222
0.001333 0 -0.00133 0 -0.00293 0 0 0 -0.00266
0.001556 0 -0.00156 0 -0.00316 0 0 0 -0.00311
0.001778 0 -0.00178 0 -0.00338 0 0 0 -0.00355
0.002 0 -0.002 0 -0.00359 0 0 0 -0.00399
0.00215 0 -0.00222 0 -0.00378 0 0 0 -0.00444
0.0023 0 -0.00244 0 -0.00396 0 0 0 -0.00488
0.00245 0 -0.00267 0 -0.00414 0 0 0 -0.00532
0.0026 0 -0.00289 0 -0.00431 0 0 0 -0.00577
0.00275 0 -0.00311 0 -0.00447 0 0 0 -0.00621
0.0029 0 -0.00333 0 -0.00463 0 0 0 -0.00632
0.00305 0 -0.00356 0 -0.00478 0 0 0 -0.00644
0.0032 0 -0.00378 0 -0.00493 0 0 0 -0.00655
0.00335 0 -0.004 0 -0.00507 0 0 0 -0.00665
0.0035 0 -0.00422 0 -0.00521 0 0 0 -0.00676
0.00365 0 -0.00444 0 -0.00535 0 0 0 -0.00687
0.0038 0 -0.00467 0 -0.00548 0 0 0 -0.00697
0.00395 0 -0.00489 0 -0.00561 0 0 0 -0.00707
0.0041 0 -0.00511 0 -0.00573 0 0 0 -0.00717
0.00425 0 -0.00533 0 -0.00586 0 0 0 -0.00727
0.0044 0 -0.00556 0 -0.00598 0 0 0 -0.00737
0.00455 0 -0.00578 0 -0.00609 0 0 0 -0.00746
0.0047 0 -0.006 0 -0.00621 0 0 0 -0.00756
0.00485 0 -0.00622 0 -0.00632 0 0 0 -0.00765
0.005 0 -0.00644 0 -0.00644 0 0 0 -0.00775
0.005133 0 -0.00667 0 -0.00655 0 0 0 -0.00784
0.005267 0 -0.00689 0 -0.00665 0 0 0 -0.00793
0.0054 0 -0.00711 0 -0.00676 0 0 0 -0.00802
0.005533 0 -0.00733 0 -0.00687 0 0 0 -0.00811
0.005667 0 -0.00756 0 -0.00697 0 0 0 -0.00819
0.0058 0 -0.00778 0 -0.00707 0 0 0 -0.00828
0.005933 0 -0.008 0 -0.00717 0 0 0 -0.00837
0.006067 0 -0.00822 0 -0.00727 0 0 0 -0.00845
0.0062 0 -0.00844 0 -0.00737 0 0 0 -0.00854
0.006333 0 -0.00867 0 -0.00746 0 0 0 -0.00862
0.006467 0 -0.00889 0 -0.00756 0 0 0 -0.0087
0.0066 0 -0.00911 0 -0.00765 0 0 0 -0.00878
0.006733 0 -0.00933 0 -0.00775 0 0 0 -0.00886
0.006867 0 -0.00956 0 -0.00784 0 0 0 -0.00894
0.007 0 -0.01 0 -0.00793 0 0 0 -0.00902
Página 41 de 50
Anexo 3. Código procesamiento de datos DEDM-HRP
%% Momentos
% en X
[m_ma_x,a_mma_x]=max(Moment_X_Max);
%momento maximo x
a_mma_x=(a_mma_x-1)*5; %angulo mom
maximo x
[m_mi_x,a_mmi_x]=min(Moment_X_Min);
%mom min x
a_mmi_x=(a_mmi_x-1)*5; %ang mom min
x
% en Y
[m_ma_y,a_mma_y]=max(Moment_Y_Max);
%momento maximo x
a_mma_y=(a_mma_y-1)*5; %angulo mom
maximo x
[m_mi_y,a_mmi_y]=min(Moment_Y_Min);
%mom min x
a_mmi_y=(a_mmi_y-1)*5; %ang mom min
x
% en Z
[m_ma_z,a_mma_z]=max(Moment_Z_Max);
%momento maximo x
a_mma_z=(a_mma_z-1)*5; %angulo mom
maximo x
[m_mi_z,a_mmi_z]=min(Moment_Z_Min);
%mom min x
a_mmi_z=(a_mmi_z-1)*5; %ang mom min
x
%% Cortante
% en X
[c_ma_x,a_cma_x]=max(Shear_Total_X_M
ax); %momento maximo x
a_cma_x=(a_cma_x-1)*5; %angulo mom
maximo x
[c_mi_x,a_cmi_x]=min(Shear_Total_Y_M
in); %mom min x
a_cmi_x=(a_cmi_x-1)*5; %ang mom min
x
% en Y
[c_ma_y,a_cma_y]=max(Moment_Y_Max);
%momento maximo x
a_cma_y=(a_cma_y-1)*5; %angulo mom
maximo x
[c_mi_y,a_cmi_y]=min(Shear_Total_Y_M
in); %mom min x
a_cmi_y=(a_cmi_y-1)*5; %ang mom min
x
%% Aceleracion
% en X
[ac_ma_x,a_ama_x]=max(top_acc_x_Max)
; %momento maximo x
a_ama_x=(a_ama_x-1)*5; %angulo mom
maximo x
[ac_mi_x,a_ami_x]=min(top_acc_x_Min)
; %mom min x
a_ami_x=(a_ami_x-1)*5; %ang mom min
x
% en Y
[ac_ma_y,a_ama_y]=max(top_acc_y_Max)
; %momento maximo x
a_ama_y=(a_ama_y-1)*5; %angulo mom
maximo x
[ac_mi_y,a_ami_y]=min(top_acc_y_Min)
; %mom min x
a_ami_y=(a_ami_y-1)*5; %ang mom min
x
%% Tabular
% momentos
varCell{1} = m_ma_x;
varCell{2} = a_mma_x;
varCell{3} = m_mi_x;
varCell{4} = a_mmi_x;
varCell{5} = m_ma_y;
varCell{6} = a_mma_y;
varCell{7} = m_mi_y;
varCell{8} = a_mmi_y;
varCell{9} = m_ma_z;
varCell{10} = a_mma_z;
varCell{11} = m_mi_z;
varCell{12} = a_mmi_z;
% cortantes
varCell{13} = c_ma_x;
varCell{14} = a_cma_x;
varCell{15} = c_mi_x;
varCell{16} = a_cmi_x;
varCell{17} = c_ma_y;
varCell{18} = a_cma_y;
varCell{19} = c_mi_y;
varCell{20} = a_cmi_y;
% aceleraciones
varCell{21} = ac_ma_x;
varCell{22} = a_ama_x;
varCell{23} = ac_mi_x;
varCell{24} = a_ami_x;
varCell{25} = ac_ma_y;
varCell{26} = a_ama_y;
varCell{27} = ac_mi_y;
varCell{28} = a_ami_y;
xlswrite('Geo.xlsx',varCell,1,'A1');
% El nombre del Excel y la celda se
cambian
clear all
clc
Página 42 de 50
Anexo 4. Figuras de sensibilidad DEDM-HR
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
25 30 35 40 45 50 55
Des
pla
zam
ien
to (
m)
Usur (m/s)
Desplazamiento máximo en el punto mas alto
NatHaz L
NatHaz A
TKU L
TKU A
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
25 30 35 40 45
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
User (m/s)
Media cuadrática de aceleración en el punto más alto
NatHaz L
TKU L
NatHaz A
TKU A
0
10
20
30
40
50
60
70
25 30 35 40 45
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
User (m/s)
Aceleración máxima en el punto más alto
NatHaz L
NatHaz A
TKU A
TKU L
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 5 10 15 20 25 30
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
Radio de Gyration ϒ (m)
Media cuadrática de aceleración en esquina superior
NatHaz L
TKU L
NatHaz A
TKU A
Página 43 de 50
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 5 10 15 20 25 30
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
Radio de Gyration ϒ (m)
Aceleración máxima en la esquina suerior
NatHaz L
TKU L
NatHaz A
TKU A
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
Amortiguamiento ζ
Aceleración máxima en el punto mas alto
TKU A
NatHaz A
TKU L
NatHaz L
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
Amortiguamieto ζ
Media cuadrática de aceleración en el punto más alto
TKU A
NatHaz A
TKU L
NatHaz L
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
Des
pla
zam
ien
to (
m)
Amortiguamiento ζ
Desplazamiento máximo en el punto más alto
TKU A
NatHaz A
TKU L
NatHaz L
Página 44 de 50
0
10
20
30
40
50
60
20 25 30 35 40
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
Largo y ancho (m)
Aceleración máxima en el punto mas alto
TKU A
NatHaz A
TKU L
NatHaz L
0
2
4
6
8
10
12
14
16
20 25 30 35 40
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
Largo y ancho (m)
Media cuadrática de aceleración en el punto más alto
TKU A
NatHaz A
TKU L
NatHaz L
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
20 25 30 35 40
Des
pla
zam
ien
to (
m)
Largo y ancho (m)
Desplazamiento máximo en el punto más alto
TKU A
NatHaz A
TKU L
NatHaz L
Página 45 de 50
Anexo 5. Figuras de sensibilidad DEDM-HRP
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
8000000
9000000
25 35 45 55 65
Mo
men
to (
kN-m
)
Uult (m/s)
Máximos momentos
x NG
x G
y NG
y G
z NG
z G
-8000000
-7000000
-6000000
-5000000
-4000000
-3000000
-2000000
-1000000
0
25 35 45 55 65
Mo
men
to (
kN-m
)
Uult (m/s)
Mínimos momentos
x NG
x G
y NG
y G
z NG
z G
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
4000000
4500000
25 35 45 55 65
τ(k
N)
Uult (m/s)
Máximos cortantes
x NG
x G
y NG
y G
-45000
-40000
-35000
-30000
-25000
-20000
-15000
-10000
-5000
0
25 35 45 55 65
τ(k
N)
Uult (m/s)
Mínimos cortantes
x NG
x G
y NG
y G
Página 46 de 50
0
10
20
30
40
50
60
25 30 35 40 45
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
Uhab (m/s)
Máxima aceleración
x NG
x G
y NG
y G
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
25 30 35 40 45
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
Uhab (m/s)
Máxima aceleración
x NG
x G
y NG
y G
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
8000000
25 35 45 55 65
Mo
men
to (
kN-m
)
T (min)
Máximos momentos
x NG
x G
y NG
y G
z NG
z G
-6000000
-5000000
-4000000
-3000000
-2000000
-1000000
0
25 35 45 55 65
Mo
men
to (
kN-m
)
T (min)
Mínimos momentos
x NG
x G
y NG
y G
z NG
z G
Página 47 de 50
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
4000000
25 35 45 55 65
τ(k
N)
T (min)
Máximos cortantes
x NG
x G
y NG
y G
-32000
-31500
-31000
-30500
-30000
-29500
-29000
-28500
-28000
-27500
-27000
-26500
25 35 45 55 65
τ(k
N)
T (min)
Mínimos cortantes
x NG
x G
y NG
y G
0
5
10
15
20
25
30
35
40
25 35 45 55 65
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
T (min)
Máxima aceleración
x NG
x G
y NG
y G
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
25 35 45 55 65
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
T (min)
Máxima aceleración
x NG
x G
y NG
y G
Página 48 de 50
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
8000000
0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030
Mo
men
to (
kN-m
)
T (min)
Máximos momentos
x NG
x G
y NG
y G
z NG
z G
-7000000
-6000000
-5000000
-4000000
-3000000
-2000000
-1000000
0
0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030
Mo
men
to (
kN-m
)
T (min)
Mínimos momentos
x NG
x G
y NG
y G
z NG
z G
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
4000000
4500000
0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030
τ(k
N)
T (min)
Máximos momentos
x NG
x G
y NG
y G
-40000
-35000
-30000
-25000
-20000
-15000
-10000
-5000
0
0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030
τ(k
N)
T (min)
Mínimos momentos
x NG
x G
y NG
y G
Página 49 de 50
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
T (min)
Máxima aceleración
x NG
x G
y NG
y G
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
T (min)
Máxima aceleración
x NG
x G
y NG
y G
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
8000000
9000000
10000000
0.000 1.000 2.000 3.000 4.000
Mo
men
to (
kN-m
)
B:D:H
Máximos momentos
x NG
x G
y NG
y G
z NG
z G
-6000000
-5000000
-4000000
-3000000
-2000000
-1000000
0
0.000 1.000 2.000 3.000 4.000
Mo
men
to (
kN-m
)
B:D:H
Mínimos momentos
x NG
x G
y NG
y G
z NG
z G
Página 50 de 50
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
0.000 1.000 2.000 3.000 4.000
τ(k
N)
B:D:H
Máximos cortantes
x NG
x G
y NG
y G
-60000
-50000
-40000
-30000
-20000
-10000
0
0.000 1.000 2.000 3.000 4.000
τ(k
N)
B:D:H
Mínimos cortantes
x NG
x G
y NG
y G
0
10
20
30
40
50
60
70
0.000 1.000 2.000 3.000 4.000
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
B:D:H
Máxima aceleración
x NG
x G
y NG
y G
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0.000 1.000 2.000 3.000 4.000
Ace
lera
cio
n (
mili
-g)
B:D:H
Mínima aceleración
x NG
x G
y NG
y G