B3.2 Cargas de viento para la planificación estructural

Las cargas de viento se caracterizan por su variabilidad espacial y temporal y se clasifican como acciones variables según EN 1990. El valor característico_Qk para acciones variables se define en la sección 4.1.2, párrafo (7) de la norma como el valor superior de una probabilidad de excedencia especificada para un período dado. Específicamente, se hace referencia al percentil de excedencia del 98% de la distribución del valor extremo para un período de referencia de un año.

Por lo tanto, la determinación de los valores extremos requiere un análisis estadístico de las series temporales de presión, las cargas de viento o sus efectos. Es esencial tener en cuenta que las cargas de viento no siguen una distribución gaussiana, y los efectos de las cargas de viento no se correlacionan linealmente con las velocidades del viento. En la práctica estándar de la ingeniería, el cálculo se basa en especificaciones normativas que definen una velocidad de ráfaga con un coeficiente de presión o fuerza asociado. Estos coeficientes ahora incluyen implícitamente las estadísticas de los valores extremos de las cargas de viento, a diferencia de los enfoques anteriores basados en promedios. El uso exclusivo de valores extremos en la determinación de la carga conlleva desafíos con respecto a la simultaneidad de las cargas de viento aplicadas (efectos de correlación). Los enfoques alternativos, particularmente en la construcción de puentes, describen el viento utilizando valores medios y componentes variables con diferentes coeficientes de seguridad.

Una transferencia directa de las estadísticas de valores extremos a diferentes resultados, como la presión del viento, la succión del viento o los esfuerzos de la sección, generalmente no es factible en las cargas de viento. Idealmente, este método debería aplicarse a cada combinación de carga individual. Sin embargo, los requisitos normativos se limitan a la prueba relativa de que el valor del efecto de cálculo de todas las acciones combinadas E_d es menor que el valor de la resistencia de cálculo R_d de los componentes o la estructura:

Además, vale la pena señalar que las simulaciones modernas de CFD y las pruebas experimentales en túnel de viento están ganando importancia para capturar escenarios complejos de cargas de viento con mayor precisión y analizar la interacción entre el viento y la estructura con mayor detalle. Por lo tanto, es esencial una categorización precisa de los requisitos para las investigaciones numéricas para cumplir con las diversas demandas de precisión y aplicar de manera eficiente los procedimientos específicos derivados a diferentes objetos de estudio y objetivos.