Los tornados , ciclones y otras tormentas con vientos fuertes dañan o destruyen muchos edificios. Sin embargo, con un diseño y una construcción adecuados, el daño a los edificios por estas fuerzas puede reducirse en gran medida. Una variedad de métodos pueden ayudar a que un edificio sobreviva a fuertes vientos y marejadas ciclónicas.
Consideraciones sobre marejadas ciclónicas
Las olas a lo largo de las zonas costeras pueden destruir muchos edificios. Los edificios deben construirse preferiblemente en un terreno elevado para evitar las olas. Si las olas pueden llegar al sitio de construcción, el edificio debe elevarse sobre pilotes de acero, concreto o madera o anclarlo a roca sólida.
Consideraciones de carga de viento
La Fundación
El viento que actúa sobre las superficies del techo de un edificio puede causar presiones negativas que crean una fuerza de elevación suficiente para levantar el techo del edificio. Una vez que esto ocurre, el edificio se debilita considerablemente y es probable que el resto del edificio también falle. Para minimizar esta vulnerabilidad, la estructura superior debe estar anclada a través de las paredes a los cimientos.
Se pueden utilizar varios métodos para anclar el techo. Por lo general, las vigas del techo están "clavadas" en la parte superior de las paredes, lo que proporciona una fuerza insuficiente para resistir los fuertes vientos. Las ataduras de huracán se clavan en la pared y se envuelven sobre las armaduras para proporcionar una mayor resistencia a la fuerza.
Casa móvil amarrada a los cimientos
Los sistemas de techo de chapa metálica entrelazados instalados en casas móviles pueden fallar bajo el diferencial de presión (elevación) creado por los vientos de alta velocidad que pasan sobre el plano de la superficie del techo. Esto se ve agravado por el viento que ingresa al edificio, lo que permite que el interior del edificio se presurice levantando la parte inferior de los paneles del techo, lo que resulta en la destrucción del edificio. Se puede encontrar un ejemplo de sistemas de techo panorámico en este documento de Structall Building Systems .
Para mitigar esta diferencia de presión, los canales tabulares de aluminio preinstalados se pueden sujetar permanentemente de manera perpendicular a la parte superior de las nervaduras entrelazadas del sistema de techo de metal sin perturbar el flujo de agua de lluvia en los aleros, la mitad del tramo y las cumbreras del edificio.
Refugio de la tierra
La construcción protegida por la tierra es generalmente más resistente a los fuertes vientos y tornados que la construcción estándar. Los sótanos y otros componentes de otros edificios protegidos por la tierra pueden proporcionar un refugio seguro durante los tornados.
Casas domo
La geometría física de un edificio afecta sus propiedades aerodinámicas y qué tan bien puede resistir una tormenta. Los techos o edificios de cúpula geodésica tienen coeficientes de arrastre bajos y pueden soportar fuerzas de viento más altas que un edificio cuadrado de la misma área. [1] [2] Edificios aún más fuertes resultan de la construcción de cúpulas monolíticas . [3] [4]
Casa de registro
Una casa de troncos CAT 5 a prueba de huracanes es resistente a vientos de hasta 245 mph. Los troncos de pared en dicha construcción deben estar hechos de madera laminada encolada y todos los demás componentes de la casa, incluidas las correas contra huracanes, deben ser resistentes a los huracanes.
Casa redonda
Una casa redonda o de varios lados es más resistente a los vientos huracanados. [5] [6] El diseño redondo permite que el viento sople alrededor de la casa, reduciendo la acumulación de presión en un lado. [7] Además, con el techo y los pisos construidos utilizando una matriz de celosía radial, que permite que cualquier energía potencial de los vientos sostenidos se disperse por toda la estructura en lugar de acumularse en un área. [8] Hay varios constructores de casas redondas, de los cuales Deltec Homes es uno de los más conocidos. [9]
Componentes de construcción
Las aberturas de los edificios, como las puertas y ventanas de los garajes, a menudo son puntos débiles susceptibles de fallar por la presión del viento y los escombros que soplan. Una vez que ocurre la falla, la presión del viento se acumula dentro del edificio, lo que hace que el techo se levante del edificio. Las contraventanas para huracanes pueden brindar protección.
Las puertas pueden entrar en la casa por el viento, causando posibles fallas estructurales (consulte http://www.floridadisaster.org/hrg/content/openings/openings_index.asp#Hinged_Exterior_Doors ).
Las ventanas se pueden construir con paneles de plástico, vidrio irrompible o vidrio con membranas protectoras. Los cristales suelen estar adheridos con más firmeza que los cristales de las ventanas normales, incluido el uso de tornillos o pernos a través de los bordes de los cristales más grandes. Los tapcons se utilizan para sujetar ventanas con la estructura de hormigón circundante.
La madera tiene un grado relativamente alto de flexibilidad, lo que puede resultar beneficioso bajo ciertas tensiones de construcción.
El hormigón armado es un material fuerte y denso que, si se utiliza en un edificio diseñado correctamente, puede resistir el poder destructivo de vientos muy fuertes y escombros a alta velocidad.
Regulación
Después de que el huracán Andrew en 1992 causó $ 16 mil millones en daños asegurados, el estado de Florida estableció nuevos estándares de construcción y cumplimiento. El estado aumentó los criterios de rendimiento para las disposiciones de carga de viento y adoptó nuevas disposiciones de viento de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles . Una adición importante incluida con el nuevo código fue el requisito de vidrio resistente al impacto de misiles , que puede resistir el impacto de alta velocidad de los escombros transportados por el viento durante un huracán. Muchas casas construidas en el sur de Florida desde el huracán Andrew son construcciones de mampostería de bloques de cemento reforzadas con pilares de hormigón, armaduras de techo con correas de huracán y requisitos de códigos para adhesivos y tipos de techos. [10] [11] Florida también designó zonas de huracanes de alta velocidad (es decir, zona de huracanes de alta velocidad) con requisitos especiales definidos para los condados de Miami-Dade y Broward . [12]
Hong Kong requiere muchas estructuras para resistir los vientos de los tifones. [13]
Ejemplos de métodos de construcción ciclónica
Construcción residencial en Darwin, Australia del Norte
Detalle de acero de refuerzo en el borde de la losa de balsa de hormigón
Bosquejo del muro de la cerca de bloques reforzados de la serie 200 Categoría de terreno 3 (cerca del mar)
Bosquejo del diseño de cimentación típico para terreno inclinado.
Ver también
- Edificio autónomo
- Edificio
- Edificio natural
- Casas de burbujas (Hobe Sound, Florida)
- Casa Dymaxion
- Preparación para huracanes
- Contraventana para huracanes
- Clavo HurriQuake (para resistir huracanes y terremotos)
- Ingeniería estructural
- Inspección de tormenta de viento
Referencias
Notas
- ^ http://www.stanford.edu/~scheulen/.../StructuralMechanicsFinalReport.pdf
- ^ "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 11 de enero de 2012 . Consultado el 29 de noviembre de 2011 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ http://www.monolithic.com/stories/building-survivability-the-strength-of-the-monolithic-dome
- ^ Batdongsanexpress
- ^ https://www.sciencedaily.com/releases/2007/06/070619155735.htm
- ^ https://www.dailypress.com/life/home-garden/dp-fea-hurricane-house-20140517-story.html
- ^ https://www.foxnews.com/us/round-homes-hurricanes-severe-weather-storms-tropical-weather-design-build-deltec-homes
- ^ https://www.foxnews.com/us/round-homes-hurricanes-severe-weather-storms-tropical-weather-design-build-deltec-homes
- ^ https://www.architectmagazine.com/design/deltecs-hurricane-proof-homes-weather-the-storm_o
- ^ "Códigos de construcción de Florida, renovados desde Andrew, todavía en funcionamiento" . Diario de seguros . 2007-05-18 . Consultado el 9 de octubre de 2016 .
- ^ Tsikoudakis, Mike. "El huracán Andrew impulsó mejores requisitos del código de construcción: seguros comerciales" . Seguro comercial . Consultado el 9 de octubre de 2016 .
- ^ "Cambios en los mapas de velocidad del viento y el diseño del viento - Códigos de construcción de Florida 2010" (PDF) . Consultado el 9 de octubre de 2016 .
- ^ Phil Muncaster (30 de septiembre de 2013). "Los centros de datos de Hong Kong se mantienen altos y secos en medio del tifón Usagi" . El registro . Consultado el 5 de enero de 2015 .
enlaces externos
- Construcción de viviendas en el norte de Australia Fotografías de 2008.