N ch0432 1971

I
NORMA CHILENA OFICIAL NCh432.Of71
Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones
Preámbulo
El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo el
estudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de la
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISION
PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esos
organismos.
Esta norma establece la forma en que debe considerarse la acción del viento para el
cálculo de construcciones.
En el estudio de esta norma se han tenido a la vista, entre otros documentos los
siguientes:
ARCHITECTURAL INSTITUTE OF JAPAN, AIJ Structural Standard.
BUILDING CODE (Lateral Forces), San Francisco, California.
A.C., DAVENPORT, Design Factor for Avaluating the Dynamic Action of Wind on
Structures, anexo a las nuevas normas escandinavas sobre empuje del viento.
DEUTSCHER NORMENAUSSCHUSS, DIN 1055 Lastannahmen im Hochbau,
Verkehrslasten, Wind Last.
Enciclopedia Larouse.
INSTITUT BELGE DE NORMALISATION, Action du vent sur les constructions.
INSTITUTO HIDROGRAFICO DE LA ARMADA DE CHILE, Boletines.
I.M. LORENTE, Meteorología.
MINISTERE DE LA RECONSTRUCTION ET DE L'URBANISME DE FRANCE, Règles
définissant les effets de la neige et du vent sur les constructions.
El Comité "Acción del viento" de la Especialidad "Arquitectura y Construcción" inició el
estudio en Agosto de 1958 y le dio término en Julio de 1971. Este Comité estuvo
integrado durante su funcionamiento por las entidades y personas siguientes:

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Industria Azucarera Nacional S.A., IANSA Arturo Cifuentes
Germán Frugone
Instituto de Investigaciones y Ensayes
de Materiales de la Universidad de
Chile, IDIEM Ernesto Gómez G.
Instituto Nacional de Investigaciones
Tecnológicas y Normalización, INDITECNOR Julio Ibáñez V.
Laboratorio de Estructuras, Escuela de
Ingeniería Joaquín Monge E.
Ministerio de Obras Públicas Mauricio Froimovich
Sociedad Industrial Pizarreño S.A. Luis Matte H.
Carlos Sinclair U.
Sociedad Minera El Teniente S.A. Federico Schmidt
Durante el plazo de consulta de esta norma el Instituto recibió comentarios y
observaciones de las entidades y personas siguientes:
Cemento Cerro Blanco de Polpaico S.A.
Gildemeister S.A.C.
Soc. Industrial Pizarreño S.A.
Carlos J. Ambor
Ing. Carlos Höerning D., Asesor del H. Consejo.
Esta norma ha sido revisada y aceptada por el Director del Instituto Nacional de
Investigaciones Tecnológicas y Normalización, INDITECNOR, Ing. Hugo Brangier M., con
fecha 22 de Julio de 1971, y aprobada en la sesión del H. Consejo del Instituto,
efectuada el 10 de Agosto de 1971, que contó con la asistencia de los señores
Consejeros: Alfredo Alvarez; César Caracci; Marcos Cabrales; Jorge Covarrubias; José de
Mayo; Mauricio Froimovich; Federico Lastra; Manuel Navarrete; Sergio Nuño y Alfonso
Rossel.
Esta norma ha sido declarada norma chilena Oficial de la República, por Decreto N°994,
de fecha 8 de Noviembre de 1971, del Ministerio de Obras Públicas y Transportes.
Esta norma es una "reedición sin modificaciones" de la norma chilena
Oficial NCh432.Of71, "Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones", vigente
por Decreto N°994, de fecha 08 de Noviembre de 1971, del Ministerio de Obras Públicas
y Transportes.

1
NORMA CHILENA OFICIAL NCh432.Of71
1 Alcance
1.1 Esta norma establece la forma en que debe considerarse la acción del viento en el
cálculo de construcciones.
1.2 Esta norma se aplica en todos los cálculos de resistencia de todo tipo de
construcciones dentro del país con exclusión del Territorio Antártico chileno.
2 Referencias
NCh431 Cargas de nieve.
3 Terminología
3.1 acción del viento: la acción no eventual que produce el aire en movimiento sobre los
objetos en la que se ejerce.
3.2 Autoridad Revisora: Autoridad Fiscal o Municipal encargada de revisar los cálculos de
estabilidad de la estructura.
3.3 centro ciclónico: espiral ascendente o descendente del aire atmosférico, que se
presenta como forma frecuente de su movimiento.
3.4 construcciones abiertas: son las que tienen, a lo menos, un tercio de abertura en sus
lados.

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3.5 construcciones cerradas: son aquellas construcciones en que no puede entrar el
viento a su interior en ninguna circunstancia.
3.6 edificación en altura: conjunto de edificios de gran altura que forman una zona o
barrio.
3.7 efecto Venturi: aumento de la velocidad y presión del viento por estrechamiento de su
sección.
3.8 factor de ráfaga: factor por el cual se debe multiplicar la presión media para obtener la
presión máxima producida por una ráfaga.
3.9 impulso resonante: impulsos de ráfagas, sincronizadas con el período fundamental de
vibración de una estructura.
3.10 movimiento uniforme del aire: traslación del aire sin cambios bruscos de velocidad.
3.11 presión básica: producto de la presión media por el factor de ráfaga.
3.12 presión media: valor medio de la presión del viento, durante una ventisca.
3.13 ráfaga: aumento brusco de la velocidad del viento, de muy corta duración.
3.14 turbulencia: irregularidad en el escurrimiento del aire.
3.15 velocidad media del viento: valor medio de la velocidad del viento durante una
"ventisca".
3.16 ventisca: golpe de viento que dura varios minutos.
3.17 viscosidad del aire: rozamiento del aire con el aire.
3.18 zona de gradiente de presiones: zona de variación de la presión con la altura.
3.19 zona de gradiente de velocidades: zona en que se manifiestan cambios en la
velocidad de traslación del aire por efecto de su rozamiento con la superficie de la tierra y
por la viscosidad del aire.
3.20 zonificación: división de un territorio en zonas de iguales características en relación
con la velocidad del viento.

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4 Símbolos
En esta norma se usarán los símbolos siguientes:
a = factor que expresa el grado de aproximación a la resonancia e influencia de la
resonancia en la solicitación de la estructura;
b = factor de forma de la gradiente de presiones;
c = factor que depende de la proporción de la zona de gradientes abarcada
por H;
C = factor de forma;
d = (1) factor que depende de la energía que tiene la parte resonante de la
turbulencia; (2) diámetro de los cuerpos cilíndricos o esféricos;
E = factor que depende del producto de T por uh;
Fi = fuerza de inercia del aire;
Fv = fuerza tangencial debida a la viscosidad del aire;
g = aceleración de la gravedad;
h = (1) altura a que se mide la presión; (2) altura de la zona de gradiente;
H = altura del edificio;
K = coeficiente de recargo del factor de forma, cuando se aplica a una torre de
cuatro patas;
l = dimensión de longitud;
m = masa de una partícula o de una molécula de aire;
Ph = presión del viento a la altura h;
Px = presión del viento a la altura x;
Pmax. = presión máxima instantánea del viento = q;
P1 = presión del viento en posición inicial;
P2 = presión del viento en posición final;

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q = presión básica del viento = p;
R = (1) factor de ráfaga; (2) relación entre Fi y Fv (N° de Reynold);
S = factor que depende de la rigidez del edificio y de la velocidad del viento;
t = tiempo;
T = período de resonancia;
u = velocidad máxima instantánea del viento;
ux = velocidad del viento a la altura x sobre el suelo;
uh = velocidad del viento a la altura h sobre el suelo;
V1 = velocidad inicial del viento;
V2 = velocidad final del viento;
x = altura sobre el nivel del suelo;
W = empuje del viento sobre una superficie plana;
Z1 = cota inicial de una partícula de aire en movimiento;
Z2 = cota final de una partícula de aire en movimiento;
• = (1) coeficiente de rugosidad del suelo; (2) ángulo de ataque del viento a una
superficie plana;
• = factor de amortiguamiento viscoso. Peso específico del aire;
λ = ancho de la base de un edificio en la dirección del viento;
µ = coeficiente de viscosidad;
• = densidad del aire;
τ = (1) duración de una ventisca; (2) energía perdida por una masa m de aire en
un cierto recorrido;
ν = relación entre el coeficiente de viscosidad del aire y la densidad o viscosidad
cinemática;

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• = sección transversal perpendicular al viento (proyección sobre un plazo
perpendicular a la dirección del viento).
5 Condiciones generales
5.1 Efecto del viento
5.1.1 El efecto del viento se considerará, en general, en los dos ejes principales de una
construcción.
5.1.2 En casos especiales la Autoridad Revisora podrá exigir que, además de las
direcciones según los ejes principales, se considere el efecto del viento según otras
direcciones, por ejemplo, según las diagonales en el caso de torres de reticulados
poligonales.
5.1.3 Se considerará, de ordinario, que la acción del viento no perturbada se ejerce
horizontalmente.
5.2 Solicitaciones producidas por el viento
5.2.1 Se considerará que la dirección de la acción del viento que actúa sobre cualquier
superficie es perpendicular a ella. Se omitirá, en consecuencia, la consideración de
acciones tangenciales.
5.2.2 Las acciones perpendiculares citadas, podrán ser presiones o succiones. Las
presiones se considerarán de signo positivo y las succiones, de signo negativo.
5.2.3 Las magnitudes de presiones y succiones se expresarán en kg/m2 1)
5.2.4 Las presiones y succiones que actúan sobre las superficies envolventes de una
construcción dependen de:
a) la presión básica del viento, (3.11);
b) la forma total del cuerpo de la construcción y no sólo de la forma del costado que
enfrenta directamente al viento.
1) En futuras ediciones de esta norma se emplearán las unidades del Sistema Internacional.

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6 Presión básica del viento
6.1 Los valores de las presiones y succiones serán considerados proporcionales a una
magnitud denominada "presión básica del viento" a la que se le puede aplicar la fórmula:
16
u=q
2
en que:
q = es la presión básica, en kg/m2
;
u = es la velocidad máxima instantánea del viento, en m/s.
6.2 Para establecer la presión a alturas distintas a la en que fue medida, se puede usar la
ecuación siguiente:






h
x
p=p
2
hx
α
1)
en que:
px = es la presión a la altura x;
h = es la altura a que se midió la presión Ph y • el coeficiente de rugosidad, que
se toma igual a 0,16 a campo abierto o frente al mar o en condiciones
similares y 0,28 en la ciudad o lugares asimilables a la ciudad en cuanto a
rugosidad del terreno para los efectos del viento.
6.3 La velocidad u, máxima instantánea del viento, que se considerará para el cálculo de
la presión básica, deberá obtenerse de una estadística directa o indirecta, que abarque un
período no inferior a 20 años y aceptada por la Autoridad Revisora.
6.4 En caso de que no se cuente con la estadística a que se refiere en 6.3, en
construcciones hasta de 100 m de altura, podrán usarse los siguientes valores para la
"presión básica" que se indican en la tabla 1 2)
.
1)
Ver A.3.1 de anexo, ecuación 3.
2)
Los valores dados en esta tabla para alturas mayores de 100 m sólo tienen aplicación en la fijación de los
límites a que pueden alcanzar las presiones básicas calculadas por el método dinámico referido más adelante
(6.4.1) o los que lo sustituyan.

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Tabla 1 - Presión básica para diferentes alturas sobre el suelo
3)
Construcciones situadas en la ciudad o lugares de
rugosidad comparable, a juicio de la Autoridad
Revisora
Construcciones situadas en campo abierto, ante el
mar, o en sitios asimilables a estas condiciones, a
juicio de la Autoridad Revisora
Altura sobre el suelo, m Presión básica, q,
en kg/m
2 *)
Altura sobre el suelo, m Presión básica, q,
en kg/m
2 *)
0 55 0 70
15 75 4 70
20 85 7 95
30 95 10 106
40 103 15 118
50 108 20 126
75 121 30 137
100 131 40 145
150 149 50 151
200 162 75 163
300 186 100 170
150 182
200 191
300 209
*) Para valores intermedios se interpola.
3) Ejemplo. En un edificio de 20 pisos, de 3,5 m de altura el primer piso y 2,70 m los restantes, la presión
básica del viento, resultante de la aplicación de estas tablas, al centro de cada piso, es:
Número del piso Altura del piso, m Presión básica del vien-
to en ciudades o en su
equivalente, kg/m
2
Presión básica del vien-
to en campo abierto o
frente al mar, kg/m
2
1 1,75 57,32 70,00
2 4,85 61,47 77,10
3 7,55 65,06 98,85
4 10,25 68,66 106,60
5 12,95 72,26 113,10
6 15,65 76,30 119,04
(Continúa)

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(Conclusión)
Número del piso Altura del piso, m Presión básica del vien-
to en ciudades o en su
equivalente, kg/m
2
Presión básica del vien-
to en campo abierto o
frente al mar, kg/m
2
7 18,35 81,61 123,35
8 21,05 86,05 127,15
9 23,75 88,75 130,12
10 26,45 91,45 133,10
11 29,15 94,15 136,06
12 31,85 96,48 138,48
13 34,55 98,64 140,64
14 37,25 100,80 142,80
15 39,95 102,96 144,96
16 42,65 104,32 146,59
17 45,35 105,67 148,21
18 48,05 107,02 149,83
19 50,75 108,39 151,36
20 53,45 109,79 152,66
6.4.2 En construcciones de más de 100 m de altura la presión básica se podrá determinar
por las fórmulas siguientes:
q=PR=P x⋅.máx
en que:
d+cba+1=R ⋅⋅ 4)
Los valores de a, b, c y d se determinarán mediante las curvas de las figuras A.2 a A.6 de
A.3 de anexo, conforme al procedimiento ahí indicado.
6.4.3 Podrá emplearse otro método de cálculo, basado en estudios avanzados cuando la
importancia de la construcción o la complejidad de su estructura lo justifique, a juicio de la
Autoridad Revisora. En este caso deberá acompañarse, in extenso, el estudio justificativo.
6.4.4 En ningún caso la presión básica determinada por algún método dinámico será
inferior al 85% de la presión básica que resultaría de emplear la tabla 1 para presiones
básicas. Tampoco necesita ser superior al 120% de esos valores.
4)
Ver A.3.2 de anexo, ecuaciones (4) y (5).

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6.5 Los valores anteriores se aumentarán en 20% en los casos siguientes:
En gargantas de cerros, en que el viento pueda presentar efectos "Venturi" que
incrementen su velocidad; en cimas de cerros o promontorios; en bordes superiores de
barrancos, y en otros lugares de condiciones similares.
7 Superficie de cálculo
7.1 Las áreas sobre las cuales se ejerce la acción del viento se tomarán en cuenta en la
forma que se indica en tabla 2.
Tabla 2 - Areas a considerar en la acción del viento
Elementos sobre los cuales se ejerce la acción Areas a considerar
a) Para cuerpos limitados por superficies planas. Areas verdaderas.
b) Para cuerpos de construcción con sección
transversal circular, o aproximadamente
circular, ya sean de eje horizontal o vertical
Las áreas correspondientes a la sección axial
perpendicular a la dirección del viento.
c) Para varias superficies de techo yuxtapuestas
de un mismo edificio.
Se considerará el área total de la primera superficie
que sea chocada por el viento, y el 50% de las
superficies siguientes
5)
.
d) Para banderas y lonas con telas firmemente
fijadas.
Se considerará el área verdadera.
e) Para banderas y lonas sueltas. El 25% del área verdadera.
f) Para enrejados, ya sean compuestos de barras
perfiladas o tubulares.
Se usarán las superficies de las barras del enrejado
proyectadas sobre un plano vertical.
5) Estas reducciones se emplearán únicamente para el cálculo de los esfuerzos transmitidos a otros
elementos de la construcción y para verificar la seguridad contra el volcamiento. El cálculo aislado de
cada techo deberá hacerse considerando el área total del elemento. Para que la reducción sea aplicable, la
distancia entre los planos no podrá ser superior a dos veces su altura.
8 Acción simultánea del viento y otras cargas
8.1 Se calculará la acción simultáneamente del viento y la nieve como lo indica la norma
NCh431.
8.2 Para techos inaccesibles de inclinación superior a 1:10 será suficiente considerar
como sobrecargas, el efecto del viento, la nieve y una fuerza eventual de 100 kg en el
lugar más desfavorable.
8.3 Si se considera el viento conjuntamente con la carga estática más desfavorable, se
aceptará aumentar las fatigas de trabajo en un 33%. En todo caso deberá comprobarse
que no se sobrepasen las fatigas normales para viento solo o carga estática sola.

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9 Factor de forma
9.1 La fuerza del viento por unidad de superficie se obtendrá multiplicando la presión
básica q por un factor de forma C.
9.2 Los valores de C que se utilizarán para el cálculo de construcciones serán los que se
indican en 9.2.1. Las figuras A.9, A.10 y A.11 del anexo son ilustrativas sobre el criterio
con que debe emplearse el coeficiente "C" de forma. No pretenden abarcar el gran
número de casos que se presentan en la práctica, los que deberán ser resueltos según el
juicio que el proyectista se forme de ellos, en cada caso.
9.2.1 Construcciones cerradas con paredes planas (ver 3.5).
En el frente que da el viento:
a) Superficies perpendiculares a la dirección del viento:
C = 1,2 [figuras A.9, a), b) y c)]
b) Superficies perpendiculares a la dirección del viento con altura 5 o más veces el ancho
medio, medido perpendicularmente al viento:
C = 1,6
c) Superficies inclinadas en un ángulo • con relación a la dirección del viento:
C = 1,2 sen •
d) Superficies inclinadas con altura 5 o más veces el ancho medio, perpendicularmente al
viento:
C = 1,6 sen •
9.2.2 Construcciones abiertas (ver 3.4)
Los valores dados en a), b) y d) de 9.2.1, son válidos también para este caso, pero se
hará una segunda comprobación, en que a los valores mencionados se les agregará la
presión del viento de abajo hacia arriba, perpendicularmente a la superficie del techo,
figura A.10 de A.3 del anexo, en que C = 1,2. Se adoptará el mayor valor que resulte
entre la primera y segunda comprobación. Si la abertura es inferior a 1/3 y superior a 1/15
se hará también esta segunda comprobación; pero el coeficiente "C" para la presión del
viento de abajo hacia arriba, perpendicular a la superficie del techo, variará linealmente
desde 0 hasta 1,2 a medida que la abertura varíe desde 1/15 hasta 1/3.

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9.2.3 Muros aislados
9.2.3.1 Para alturas hasta cinco veces el ancho, medido perpendicularmente a la dirección
del viento.
C = 1,2
Para alturas mayores C = 1,6
9.2.3.2 Estructuras de sección transversal circular o aproximadamente circular:
a) Para la estructura completa:
a.1) Conductores eléctricos, cables, cañerías y otros cuerpos similares en que:
100<qd C = 1,2
Chimeneas industriales, tuberías de gas, etc. en que:
100>qd C = 0,70 para paredes muy lisas: C = 0,55
a.2) Estructuras circulares en que:
100<qd C = 0,6
si 100>qd : C = 0,35
Los diámetros están expresados en cm y las presiones en kg/m2
.
b) Para estructuras cilíndricas de gran diámetro, en que debe conocerse la distribución
de las presiones y succiones en el perímetro de la sección transversal puede
procederse según la figura 1.
9.2.3.3 Estructuras enrejadas de acero.
a) Planos de enrejados expuestos directamente al viento:
a.1) Superficies perpendiculares a la dirección del viento:
C = 1,6
a.2) Superficies inclinadas en un ángulo •:
C = 1,6 sen •

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b) Planos de enrejados protegidos del viento por otros enrejados que se anteponen frente
al viento.
b.1) Si la distancia entre el nervio del enrejado y el que lo protege es menor que el
ancho del nervio,
C = 0,0
b.2) Si la distancia es mayor:
- En superficies perpendiculares a la dirección del viento,
C = 1,2
- En superficies inclinadas en un ángulo •
C = 1,2 sen •
9.2.3.4 Estructuras enrejadas en forma de torre o mástil.
a) Cuando la torre tiene cuatro patas los valores de C serán los de la tabla 3A.
Tabla 3A - Valores de "C" para torres de 4 patas

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b) Cuando la torre tiene tres patas los valores de C serán los de la tabla 3B.
Tabla 3B - Valores de "C" para torres de tres patas
9.2.3.5 En el cálculo de 9.2.3.3 y 9.2.3.4, los elementos que forman parte de una cara
dada se calcularán solicitados por la componente del viento normal a dicha cara, sin que
la componente paralela a la cara ejerza acción alguna sobre dichos elementos. Las
componentes paralelas a las caras se tomarán en cuenta para evaluar la solicitación total
de la torre, por ejemplo: seguridad al vuelco, corte basal, fundaciones, etc.
En todos los casos, los coeficientes de forma dados se multiplicarán por la presión básica
y por la superficie de cada cara proyectada sobre el plano perpendicular al viento.
10 Presión del viento
La presión del viento sobre la construcción total se determinará por la acción conjunta de
presiones y succiones.
11 Comprobaciones
11.1 La estructura soportante de la construcción y las fundaciones se comprobarán para
resistir las presiones y succiones del viento sobre las superficies verticales, en conjunto
con las que actúan sobre la techumbre y sobre cualquier superficie que se eleve por
encima de ésta.
11.2 En las aristas de unión entre paredes y techos la fuerza de succión puede llegar a
tener valores superiores a los indicados por los artículos anteriores. En dichos lugares
deben asegurarse especialmente los elementos constructivos.

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Anexo
(Informativo)
(Excepción de las partes y dibujos adoptados en el texto de la norma).
A.1 Introducción
Entre los numerosos enemigos de las construcciones hechas por el hombre, el viento y los
terremotos han sido considerados, desde tiempo inmemorial, como incontrolables.
Ultimamente, sin embargo, los estudios han avanzado considerablemente, y permiten dar
un grado de seguridad razonable.
Existe similitud entre estos dos agentes de destrucción en cuanto a que ambos consisten
en esfuerzos dinámicos, que se presentan esporádicamente, y cuya acción puede alcanzar
límites prácticamente imprevisibles.
Sin embargo, la acción del viento se diferencia de la de los terremotos en que la primera
persiste por largo rato en una misma dirección, de suerte que la elasticidad, o sea, la
capacidad de una estructura para deformarse en el sentido de las fuerzas que la empujan,
no la alivia de dicho empuje; en tanto que la acción sísmica se manifiesta en forma de
vaivenes cuyo sentido cambia a intervalos generalmente menores de un segundo, de
suerte que si la estructura es capaz de deformarse tanto como la amplitud de esos
vaivenes, sin perder su capacidad de resistencia, queda liberada, al final de cada vaivén,
de la acción que la empujaba.
Otra diferencia entre la acción del viento y la de los sismos es que la primera es
proporcional a la superficie de la estructura expuesta al viento, en tanto que la segunda es
proporcional a la masa de la estructura.
Sucede, así, que en los países sísmicos como el nuestro, frecuentemente las
construcciones bajas y pesadas, calculadas debidamente para resistir a los terremotos, no
necesitan refuerzos para cumplir con las normas sobre resistencia al viento.
Recíprocamente aquellas esbeltas que han sido bien calculadas para el viento pueden
resultar antisísmicas sin agregar mucho a su capacidad resistente contra fuerzas
horizontales.
A.2 Generalidades
A.2.1 El viento
El movimiento del aire atmosférico, sobre la superficie de la tierra es provocado, como se
sabe, por las variaciones de temperatura, y es afectado por la rotación de la tierra. En las
zonas tropicales el aire, calentado por el contacto con la tierra que recibe los rayos
directos del sol, al ascender en la atmósfera, deja un vacío que es llenado por aire más frío

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proveniente de zonas templadas o frías de mayor latitud. Este traslado de masas de aire
debería producirse, en consecuencia, a lo largo de los meridianos. Sin embargo, como al
recorrer un meridiano en dirección de los polos hacia el ecuador aumenta la distancia al
eje de la tierra, la velocidad circunferencial del aire tendría que ir aumentando, para poder
seguir desplazándose a lo largo del mismo meridiano. Pero como la inercia de la masa se
opone al referido aumento de la velocidad circunferencial, aparece una componente de la
velocidad, en la dirección de los paralelos, de sentido contrario al de la rotación de la
tierra, o sea, de oriente a poniente. La resultante del traslado según los meridianos y esta
componente según los paralelos es un movimiento diagonal de sur-este a nor-oeste en el
hemisferio sur y de nor-este a sur-oeste en el hemisferio norte. Son los llamados "Vientos
Alisios"*)
.
Las diferencias estacionales de temperatura (por inclinación del plano de la eclíptica); el
efecto de la forma en que están distribuidos los mares y continentes, en que los primeros
absorben y retienen el calor en tanto que los últimos lo entregan rápidamente a las masas
de aire en contacto con ellos; la presencia de montañas; la formación de nubes, etc.,
alteran notablemente la traslación uniforme de las masas de aire y crean un cuadro
confuso de estos movimientos, lo que explica las dificultades que se les presentan a los
meteorólogos para hacer predicciones del tiempo.
Pero el fenómeno eólico más importante desde el punto de vista del ingeniero estructural
que necesita avaluar el empuje máximo del viento, es la formación de centros ciclónicos.
El ascenso rápido del aire provocado por un recalentamiento local anormal de la superficie
del planeta, genera estos centros ciclónicos, en que el fluido sube en espiral describiendo
círculos de diámetro que varían desde algunos centímetros, como sucede en los remolinos
de verano que todos hemos observado, hasta miles de kilómetros, como muestran
algunas fotografías tomadas desde satélites artificiales. La velocidad máxima tangencial
del viento, que puede alcanzar hasta 300 km/h y posiblemente más, se observa en los
espirales medianos, esto es, de algunos cientos de metros hasta varios kilómetros de
diámetro y ocurren con máxima intensidad en los trópicos. Se les llama "Huracanes" en
EE.UU. y región del Caribe; "Ciclones" en el Sahara; "Tifones" en el Océano Indico y
mares de la China; "Simun" en Arabia, etc. En las zonas templadas los centros ciclónicos,
por lo general, tienen mayor diámetro, pero menor intensidad.
Los centros cilónicos en su desplazamiento recorren indistintamente zonas marítimas y
continentales, lo que haría inconsistente la idea de dividir el territorio en grandes zonas
abrigadas o expuestas. Sin embargo, no todas las opiniones concuerdan en esto: España
ha incorporado en sus normas el concepto de que la orilla del mar está expuesta a vientos
más intensos que el interior del territorio. Bélgica, por el contrario, expresa en sus normas:
Es evidente que la frecuencia y persistencia de los vendavales es mayor en la costa y en
ciertos lugares del país; pero la intensidad del viento es, con frecuencia, menor en la costa
que en el interior del país.
*)
I.M. Lorente., “Meteorología”.

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Tomando en cuenta los principios generales que se han indicado parece más lógico
aceptar la existencia de diferencias locales de intensidad del viento producidas por
características topográficas, más bien que diferencias generales. Así, en cajones
cordilleranos, en que el viento puede presentar efectos "Venturi" que incrementan su
velocidad, parece prudente considerar precauciones especiales. Por la inversa, en
pequeñas cuencas cerradas de cerros altos, los valores normales de presión del viento
serían exagerados.
Las consideraciones anteriores hacen deseable que los Servicios Meteorológicos del país
establezcan anemómetros inscriptores en sitios adecuados que permitan hacer una
zonificación similar a la que está estudiando Francia, país que ya ha introducido una
zonificación provisoria en que se contemplan diferencias de presión del viento hasta del
20%.
Mientras Chile no disponga de observaciones instrumentales adecuadas creemos prudente
limitar las excepciones a exigir la consideración de mayores empujes de viento en lugares
como: gargantas de cerros, cimas de cerros o promontorios, bordes superiores de
barrancas y otros lugares de condiciones comparables.
A.3 Empuje del viento sobre las construcciones
A.3.1 Movimiento uniforme del aire
Dada la dimensión considerable del diámetro de un espiral cilónico importante, en relación
con las dimensiones de los edificios, es aceptable suponer que los filetes de viento son
paralelos, aproximadamente horizontales, rectilíneos según la tangente a la circunferencia
que describen.
Cuando las moléculas de aire, de masa m, con velocidad u, chocan con una pared
vertical, normal a u, y se anula su velocidad, puede aceptarse (despreciando la pequeña
cantidad de energía que se disipa en forma de calor por choque) que su energía cinética
1/2 mu2
se transforma en energía de presión (compresión del aire)
ρ
p
, en que p es la
presión producida por el cambio de velocidad y • es la densidad del aire.
Igualando ambas cantidades resulta:
u1/2=p 2
ρ
y expresando u en m/s y p en kg/m2
:
16
u=p
2

NCh432
18
Debido al rozamiento de las capas inferiores de aire con la tierra y la viscosidad del aire
(rozamiento del aire con el aire) la velocidad u es menor en las capas inferiores. Se acepta
con frecuencia para esta variación de velocidad la expresión exponencial:






h
x
u=u hx
α
(2)
en que:
x = es la altura a que se mide la velocidad ux;
h = es la altura hasta donde alcanza la "gradiente de velocidad" producida por el
rozamiento, o sea, la altura de la zona hasta donde ya no se manifiesta su
influencia;
• = es un exponente cuyo valor depende de la rugosidad de suelo.
En campo abierto o superficie del mar puede estimarse, aproximadamente que •= 0,16 y
h = 280 m; en las ciudades o zonas arboladas, • = 0,28 y h = 400 m; en el centro de
una gran ciudad, con edificación en altura, • = 0,40 y h = 500 m*)
.
Para hacer el cómputo de las velocidades del aire se toma su promedio durante el tiempo
que dura una "ventisca" o sea, el tiempo en que se mantiene lo que podría llamarse: "la
furia del vendaval". Este tiempo, que se ha designado por la letra τ , puede durar, según
las estadísticas, desde un minuto hasta una hora; pero es frecuente estimarlo en
10 minutos por ser alrededor de este lapso su más frecuente ocurrencia y su mayor
intensidad.
Adoptando el criterio de las normas alemanas (DIN), la presión que ejerce el viento más
allá de la zona de influencia del rozamiento, es Ph = 130 kg/m2
, lo que equivale a una
velocidad media de 45,7 metros por segundo, según la fórmula (1). Hemos examinado los
registros que tiene la Armada Nacional desde 1911 y hemos podido comprobar que la
mayor velocidad registrada del viento, ocurrió en Punta Corona, en el Canal de Chacao,
donde un anemómetro situado a 48 m de altura sobre el suelo, registró 60 nudos. Esta
velocidad, debidamente homologada a la altura límite de la "gradiente", corresponde a
41,3 m/s, lo que concuerda bastante bien con el máximo de 45,7 m/s de las normas DIN.
*)
Davenport A.C., “Design Factors for Avaluating the Dynamic of Wind on Structures”. Anexo a
las nuevas normas Escandinavas sobre empuje del viento.

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19
Combinando las ecuaciones (1) y (2) se encuentra el valor de la presión del viento a una
altura x cualquiera, si es conocido su valor a una altura h, determinada, como sigue:


























h
x
=
h
x
=
u
u
=
p
p
2
2
h
x
2
h
x
αα






h
x
p=p
2
hx
α
(3)
Aplicando logaritmos: log px = log ph + 2 • log
h
x
En las tablas A.3.1.1, A.3.1.2 y A.3.1.3 aparecen valores de la presión px a distintas
alturas, en función de la presión ph a la altura límite de la "gradiente", que se ha estimado
= 130 kg/m2
para los tres casos considerados.
Tabla A.3.1.1 - Campo abierto o superficie del mar • = 0,16; h = 280 m
x
m h
x
log
h
x
2 • log
h
x log ph
log px
px
(kg/m2
)
25 0,0893 0,95085-2 0,6640-1 2,11394 1,77794 59,97
50 0,1785 0,25164-1 0,7606-1 2,11394 1,87454 74,91
75 0,2680 0,42813-1 0,8170-1 2,11394 1,92494 84,13
100 0,3570 0,55267-1 0,8567-1 2,11394 1,97064 93,46
150 0,5360 0,72916-1 0,9135-1 2,11394 2,02744 106,55
200 0,7140 0,85370-1 0,9533-1 2,11394 2,06724 119,45
280 1,0000 0,00000 130,00

NCh432
20
Tabla A.3.1.2 - Ciudades o zonas arboladas • = 0,28; h = 400 m
x
m h
x
log
h
x
2 • log
h
x log ph
log px
px
(kg/m2
)
25 0,0627 0,79727-2 0,3270-1 2,11394 1,44094 27,60
50 0,1250 0,09691-1 0,4943-1 2,11394 1,60824 40,67
75 0,1875 0,27300-1 0,5926-1 2,11394 1,70654 50,88
100 0,2500 0,39794-1 0,6628-1 2,11394 1,77674 59,81
150 0,3750 0,57403-1 0,7615-1 2,11394 1,88044 75,94
200 0,5000 0,69897-1 0,8315-1 2,11394 1,94544 88,19
300 0,7500 0,87506-1 0,9300-1 2,11394 2,04394 110,65
400 1,0000 0,00000 130,00
Tabla A.3.1.3 - Centro de gran ciudad • = 0,40; h = 500 m
x
m h
x
log
h
x
2 • log
h
x log ph
log px px (kg/m2
)
25 0,0500 0,69897-2 0,9590-2 2,11394 1,07294 11,83
50 0,1000 0,00000-1 0,2000-1 2,11394 1,31394 20,60
75 0,1500 0,17609-1 0,3408-1 2,11394 1,45474 28,49
100 0,2000 0,30103-1 0,4407-1 2,11394 1,55464 35,86
150 0,3000 0,47712-1 0,5815-1 2,11394 1,69544 49,60
200 0,4000 0,60206-1 0,6820-1 2,11394 1,79594 62,51
300 0,6000 0,77815-1 0,8220-1 2,11394 1,93594 86,29
400 0,8000 0,90309-1 0,9220-1 2,11394 2,03594 111,15
500 1,0000 0,00000 130,00
Las curvas de figura A.1, construidas con esos valores, representan la "gradiente de
presiones" para los tres casos referidos.
A.3.2 Ráfagas
Si se producen variaciones bruscas de velocidad, como ocurre en la práctica, en forma de
"ráfagas" la presión máxima queda afectada por un factor "R" de ráfaga, de suerte que su
expresión es:
Pmáx. = R ⋅ Px (4)

NCh432
21
Varios factores intervienen en el valor de R, el que puede escribirse (2):
d+cba+1=R ⋅⋅ (5)
"a" es un factor que expresa por una parte, en que proporción se aproxima a la
resonancia (a la unidad) la relación entre el período propio de vibración de la estructura y
el ritmo de repetición de las ráfagas sucesivas; y por otra parte, la influencia que dicha
resonancia tiene en la solicitación de la estructura. Como la oportunidad para que se
presente un estado de resonancia o próximo a la resonancia es mayor mientras mayor sea
la duración τ de la ventisca, el factor "a" crece con τ . Además, como el número de
impulsos resonantes que se acumulan durante la ventisca es mayor si el período τ de
resonancia es menor, el factor "a" decrece con los valores crecientes de T. Resulta así
que "a" es una función
T
τ
que queda representada por una curva como la de la
figura A.2, obtenida experimentalmente.
"b" es un factor de forma de la "gradiente" de presiones y depende, como se comprende,
de la rugosidad del suelo y la altura H del edificio. Valores de "b" obtenidos en la misma
forma que los de "a" se encuentran en la figura A.3 en que se llevan en abscisas las
alturas H de edificios y en ordenadas los valores de "b" para los tres casos considerados
de la rugosidad del suelo.
"c" es un factor que depende, también, de la altura H del edificio y se relaciona con la
proporción de la gradiente que abarca H, ya que de esa proporción dependerá cuanto
afecten al edificio las irregularidades que siempre se presentan en dicha gradiente. En la
figura A.4 aparece, en abscisas, el valor de H, en ordenadas el de "c".
"d" depende de la energía que posee la parte de la turbulencia que se halla en resonancia
con la estructura, Su expresión es:
β
ES
=d
en que:
S = Figura A.5 decrece con la rigidez
H
λ
de la estructura en la dirección del
viento, siendo λ el ancho de la base en esa dirección, crece con la velocidad
uh del viento y con el período propio T de la estructura, y decrece con la
altura H del edificio;
E = es el factor que, como lo muestra la curva de figura A.6, obtenida
experimentalmente, como las anteriores, presenta un máximo para ciertos
valores del producto de T por uh que favorecen la entrega de energía del
viento a la estructura;

NCh432
22
• = es el tanto por ciento de amortiguamiento viscoso de la estructura y puede
estimarse en 1 a 2% en estructuras de acero, 4 a 8% en marcos rígidos de
hormigón armado y hasta 12 y más % en edificios con muros de rigidez de
hormigón armado, etc.
Ejemplos:
En la tabla A.3.4, aparecen calculados los factores del coeficiente de ráfaga R para tres
edificios típicos: de pequeña, mediana y gran altura, con los tres valores de •, deducidos
de las curvas de las figuras A.1 a A.6. Las curvas • = 0,16, • = 0,28 y • = 0,40 de
figura A.7 se dibujaron en base a los valores así obtenidos.
A.3.3 Comparación de diversas normas de viento
En la figura A.7 se han dibujado además, las curvas representativas de presión básica del
viento en función de la altura, que dan las normas de diversos países situados en zonas
no tropicales. Las de los países situados en estas últimas no podrían ser consideradas por
corresponder a condiciones distintas a las de nuestro país, como se indicó anteriormente.
Puede observarse que la parte del gráfico comprendida entre alturas de 0 y 80 m, que es
la de mayor ocurrencia, presenta muy grandes diferencias entre las diversas normas. Así
para H = 25 m, la norma francesa da 50 kg/m2
, en tanto que la norma DIN da 110 kg/m2
y la española 150 kg/m2
al interior del territorio y 250 kg/m2
a menos de 20 km de la orilla
del mar. La norma belga da, para los casos que llama excepcionales (curva 2) un valor de
la presión que es el doble de lo que especifica para casos normales (curva 1); pero no
establece precisiones suficientes que distingan ambos casos. La norma de San Francisco
de California al igual que la DIN y la española presentan escalonamientos que no pueden
corresponder a la realidad. Como se ve, es difícil sacar conclusiones de un cuadro tan
confuso de valores.
Lo anterior hace pensar en la ventaja que significaría desde un punto de vista teórico,
exigir en cada caso el cálculo dinámico del empuje del viento; por ejemplo, en forma
semejante a la que hemos explicado. Sin embargo, en atención a la complejidad del
problema y a que no todos los casos posibles están considerados en los factores que
intervienen en el empuje, ni están agotadas las observaciones que permitieron fijarlos, no
hay garantía de que se llegue en dicho cálculo a resultados suficientemente precisos como
para justificar siempre la indicada complejidad del procedimiento.
Consideramos preferible, por esto, proponer la adopción de dos métodos de cálculo: el
dinámico, en conformidad a la exposición que antecede o a otro método equivalente,
considerado satisfactorio por la Autoridad Revisora, en las estructuras de más de 100 m
de altura; y un método estático, basado en una tabla de valores de las presiones básicas
según la altura, como lo indican las normas de los demás países, para todas las
construcciones de no más de 100 m de altura. Esta tabla, para construcciones dentro de
la ciudad, se deducirá, por ejemplo, de la curva • = 0,28 de figura A.7 y para las demás
construcciones, de la curva • 0,16 de la misma figura. Estas curvas, al igual que la

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23
de • = 0,40, que pasan por los puntos correspondientes a los casos calculados de la
tabla A.3.4 presentan la continuidad necesaria y no se alejan de lo que en otros países, en
promedio, se ha considerado como aceptable.
Damos a continuación la tabla A.3.2, para edificios en la ciudad o lugares de rugosidad
comparable, y la tabla A.3.3 para campo abierto, ante el mar, o en sitios asimilables a
estas condiciones.
Para valores intermedios se debe interpolar.
Tabla A.3.2
Ciudad o equivalente
H, m Pmáx. kg/m2
0 55
15 75
20 85
30 95
40 103
50 108
75 121
100 131
150 149
200 162
300 186

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24
Tabla A.3.3
Campo abierto o frente al mar
H, m Pmáx. kg/m2
Hasta 4 70
7 95
10 106
15 118
20 126
30 137
40 145
50 151
75 163
100 170
150 182
200 191
300 209
A.3.4 Factor de forma
El empuje del viento depende, también de la forma y dimensiones de la estructura. En
A.3.1 al tratarse el "Movimiento uniforme del aire", se supuso la existencia de
escurrimiento laminar del fluido, esto es, que las moléculas de aire se desplazan según
filetes paralelos. Con referencia a la figura A.8, en la sección S1 – S1 la presión del aire es
la atmosférica, cuyo valor puede estimarse, aproximadamente, en 10 000 kg/m2
. En la
sección S2 – S2 la presión es mayor, ya que la energía cinética se ha transformado en
energía de presión. Este aumento, según la tabla A.3.3 no es mayor que 200 kg/m2
. La
variación de presión absoluta del aire y, en consecuencia, de su densidad y peso
específico es entre S1 – S1 y S2 – S2, entonces, inferior a 2 por ciento, lo que permite
asimilar el aire, para los efectos de su comportamiento dinámico, a un fluido
incompresible. El Bernouilli en este caso, para una masa m que recorre un filete
entre S1 – S1 y S2 – S2 puede escribirse:
2
2
1
1
Z+
P
+
g2
V
=Z+
P
+
g2
V
2
2
2
1
νν

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25
Puesto que los filetes de viento son horizontales, Z1 = Z2, de donde:
6)
γγ
21 P
+
g2
V
=
P
+
g2
V
2
2
2
1
Admitiendo que V2 = 0, y poniendo •/g = •:
6')
2
V
=P-P=P
2
1
ρ12 , como ya se había visto, (1)
Cerca de los bordes de la pared V2 es mayor que cero, de donde resulta una disminución
de la presión en esa zona. Experimentalmente se comprueba que la presión media en A es
aproximadamente 0,8 P. También conduce la experimentación a que la depresión media
en la zona B es, aproximadamente -0,4 P. El empuje W total resultante vale así,
aproximadamente, para una área •:
W = 1,2 • ⋅ P
Hay, entonces, un factor de forma "C" que vale 1,2.
Si la pared P forma un ángulo • con la dirección u del viento, la presión total, normal a la
pared es estimada por las normas DIN en 1,2 q sen •, como resultado de experiencias
hechas en túneles de viento.
Si el cuerpo con que choca el aire es una estructura tubular alargada, figura A.8', se ha
comprobado experimentalmente que el empuje tiene también la expresión:
W = C ⋅ • ⋅ P
en que:
• es la sección transversal diametral, perpendicular al viento y "C" un factor de forma que
vale 1,2 según las normas DIN, y 1,4 según las normas francesas.
A.3.5 Escurrimiento turbulento
El escurrimiento laminar de figura 8' puede transformarse en turbulento si el diámetro "d"
o la presión "P" crecen hasta alcanzar un cierto valor. En este caso el empuje W sobre la
estructura decrece apreciablemente. La explicación de esto puede encontrarse
examinando el fenómeno desde el punto de vista de la energía. En efecto, en turbulencia
las moléculas de aire chocan entre sí antes y después de encontrarse con el cuerpo, lo
que hace que parte de su energía cinética se transforme en calor.
Llamando τ perdida por la masa m en su recorrido desde S1 – S1 hasta S2 – S2 y
recordando la energía que si se multiplican por mg ambos lados de la ecuación 6) ella

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representa la igualdad de la energía de m en las posiciones S1 – S1 y S2 – S2, se puede
escribir.
7) τ
γγ
+
P
+
g2
V
mg=
P
+
g2
V
mg
2
2
2
1











 21
y haciendo nuevamente V2 = 0; p2 – p1 = p, y
g
γ
= • se tiene:
7')
m
en
m
-
2
V
=p
2
1 ττ
ρρ 





es la energía por unidad de masa que se ha perdido por efecto
de los choques entre moléculas en el recorrido entre S1 – S1 y S2 – S2, de la masa m,
debido a la turbulencia.
La turbulencia se manifiesta en el perímetro del cuerpo y, especialmente más allá de él. La
transformación de energía en calor y, en consecuencia, la reducción del esfuerzo de
arrastre W del viento, que es considerable, es difícil de evaluar analíticamente. En razón
de esto, su determinación se hace experimentalmente, en túneles de viento, obteniéndose
valores para el factor de forma "C". La norma DIN, que para el escurrimiento laminar
establece, como se dijo, el valor C = 1,2, lo reduce a C = 0,7 para escurrimiento
turbulento. Las normas francesas, que para escurrimiento establecen el valor C = 1,4, lo
reducen en escurrimiento turbulento a C = 0,8 en estructuras tubulares de paredes
rugosas y longitud indefinida, pudiendo reducirse este valor en 20 por ciento en paredes
lisas.
A.3.6 Paso del escurrimiento laminar a turbulento. Número de Reynolds
Las fuerzas que intervienen en el fenómeno del empuje del viento sobre la estructura
tubular son: 1) la fuerza de inercia del aire; 2) la presión; 3) la fuerza tangencial debida a
la viscosidad del aire. Conocidas dos de estas fuerzas queda definida la tercera.
De la experimentación con modelos, en túneles de viento, Reynolds pudo establecer que
para que las conclusiones que se sacan en esa experimentación sean válidas para las
estructuras reales reproducidas por el modelo, es preciso que la relación entre la fuerza de
inercia del aire y la tangencial debida a la viscosidad sea la misma, en puntos
correspondientes del modelo y de la estructura real. La expresión de la fuerza de inercia
(masa por aceleración) puede escribirse:
t
V
l=F 3
i
ρ
y la fuerza tangencial puede escribirse:
Vl=Ft µ

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27
en que la longitud ! queda definida por el diámetro "d" de la estructura tubular.
Resulta así que la relación vale:
8)
µ
ρ
µ
ρ V
Vt
V
=
F
F
=R
3
t
i !
!
!
=
⋅
Haciendo •/• = ν se tiene:
V
=R
ν
!
, y para ! = d:
8')
ν
dV
=R , en que R es el número de Reynolds.
El número de Reynolds debe ser el mismo para el modelo y para la estructura reproducida.
Haciendo V = V1, de las ecuaciones 6') y 8) se obtiene, adoptando para "P" la presión
básica q, lo siguiente:
bien,o,
q21
=R;
q2
=V
ρµ
ρ
ρ
9) qd
2
=R ⋅
µ
ρ
R contiene los factores "d" y "q" que, como se dijo, cuando llegan a un cierto valor,
determinan el escurrimiento turbulento. Cuando esto ocurre el valor de R se llama valor
crítico del número de Reynolds. Según la ecuación 9), para un determinado valor de µ y
de ρ hay una relación constante entre R y qd , o lo que es lo mismo, hay un
determinado valor crítico de qd . Las normas DIN fijan este valor crítico en 100
(expresando d en cm y q en kg/cm2
. Esto equivale a un valor de R de 254 en condiciones
normales.
Las normas francesas hacen fluctuar el valor crítico de qd entre 50 y 150, lo que
implica admitir que el paso del régimen laminar a turbulento no es brusco sino gradual.

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31
Tabla 4
a
H
m
λλλλ
m
T
s
ββββ
τ
“a” “b” “c”
H
λ µH
m/s HT
H
µ
S E “d” R
PH
kg/m2
Pmáx
kg/m2
0,16 20 12 0,4 0,06 1 500 3,98 0,25 1,7 0,6 29,7 1,68 0,016 0,04 0,01 2,30 55 126
0,16 80 18 1,4 0,06 428 3,63 0,21 1,4 0,225 36,9 1,56 0,042 0,12 0,08 1,93 85 164
0,16 150 40 2,5 0,06 240 3,50 0,18 1,1 0,267 41,5 1,45 0,042 0,19 0,13 1,70 107 182
0,28 20 12 0,4 0,06 1 500 3,98 0,46 1,7 0,6 20,0 2,50 0,008 0,00 0,00 3,40 25 85
0,28 80 18 1,4 0,06 428 3,63 0,31 1,4 0,225 29,1 1,97 0,028 0,10 0,04 2,35 52,5 123
0,28 150 40 2,5 0,06 240 3,50 0,25 1,1 0,267 34,9 1,72 0,035 0,17 0,10 1,96 76 149
0,40 20 12 0,4 0,06 1 500 3,98 0,69 1,7 0,6 12,3 4,00 0,003 0,00 0,00 4,60 9,4 43
0,40 80 18 1,4 0,06 428 3,63 0,40 1,4 0,225 21,9 2,61 0,018 0,08 0,02 2,74 30 82
0,40 150 40 2,5 0,06 240 3,50 0,31 1,1 0,267 28,2 2,13 0,024 0,16 0,06 2,17 49,5 107

NORMA CHILENA OFICIAL NCh 432.Of71
I N S T I T U T O N A C I O N A L D E N O R M A L I Z A C I O N ! I N N - C H I L E
Calculation of the action of wind on structures
Primera edición : 1971
Reimpresión : 2000
Descriptores: cálculo estructural, cargas, cargas de acción del viento, cálculos
matemáticos, diseño estructural, requisitos
CIN 91.080
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