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 que estas fuerzas provocan a los edificios se puede reducir en gran medida. Existen diversos métodos que pueden ayudar a que un edificio sobreviva a vientos fuertes y marejadas ciclónicas .
Las olas en las zonas costeras pueden destruir muchos edificios. Los edificios deben construirse preferiblemente en terrenos elevados para evitar las olas. Si las olas pueden alcanzar el lugar de construcción, el edificio debe elevarse sobre pilotes de acero, hormigón o madera o anclarse a una roca sólida.
El viento en las superficies del tejado puede provocar presiones negativas que generen una fuerza de sustentación suficiente para levantar el tejado del edificio. Una vez que esto ocurre, el edificio se debilita considerablemente y es probable que el resto también se derrumbe. Para minimizar esta vulnerabilidad, la estructura superior debe anclarse a través de las paredes hasta los cimientos.
Se pueden utilizar varios métodos para anclar el techo. Normalmente, las cerchas del techo se clavan en la parte superior de las paredes, lo que no proporciona suficiente fuerza para resistir vientos fuertes. Las ataduras para huracanes se clavan en la pared y se envuelven sobre las cerchas para proporcionar una mayor resistencia a la fuerza.
Los sistemas de techos de paneles de metal entrelazados instalados en casas móviles pueden fallar debido a la diferencia de presión (elevación) creada por los vientos de alta velocidad que pasan sobre el plano de la superficie del techo. Esto se agrava 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 y provocando la destrucción del edificio. Puede encontrar un ejemplo de sistemas de techo de paneles en este documento de Structall Building Systems Archivado el 4 de marzo de 2016 en Wayback Machine .
Para mitigar esta diferencia de presión, se pueden fijar permanentemente canales tabulares de aluminio preinstalados 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 las ubicaciones de la cumbrera y la mitad del tramo de los aleros del edificio.
Las construcciones con protección de tierra suelen ser más resistentes a los fuertes vientos y tornados que las construcciones estándar. Los sótanos y otros componentes de otros edificios protegidos con protección de tierra pueden proporcionar un refugio seguro durante los tornados.
La geometría física de un edificio afecta sus propiedades aerodinámicas y su capacidad para soportar una tormenta. Los techos o edificios con domos geodésicos tienen coeficientes de resistencia aerodinámica bajos y pueden soportar fuerzas de viento más fuertes que un edificio cuadrado de la misma área. [1] [2] Los edificios con domos monolíticos son aún más resistentes . [3]
Una casa de troncos a prueba de huracanes de categoría 5 es resistente a vientos de hasta 245 millas por hora (394 km/h). Los troncos de las paredes de este tipo de construcción deben estar hechos de madera laminada encolada y todos los demás componentes de la casa, incluidas las correas para huracanes, deben ser resistentes a huracanes.
Una casa redonda, o de múltiples lados, es más resistente a los vientos huracanados. [4] [5] El diseño redondo permite que el viento sople alrededor de la casa, lo que reduce la acumulación de presión en un lado. [6] Además, con el techo y los pisos construidos con una matriz de armadura radial, eso permite que cualquier energía potencial de los vientos sostenidos se disperse por toda la estructura en lugar de acumularse en un área. [7]
Las aberturas de los edificios, como las puertas de garaje y las ventanas, suelen ser puntos débiles susceptibles de fallar por la presión del viento y los escombros arrastrados por el viento. Una vez que se produce la falla, la presión del viento se acumula dentro del edificio y hace que el techo se levante del edificio. Las contraventanas antihuracanes pueden brindar protección.
Las puertas pueden ser arrastradas hacia el interior de la casa por el viento, lo que puede provocar una falla estructural (consulte http://www.floridadisaster.org/hrg/content/openings/openings_index.asp#Hinged_Exterior_Doors).
Las ventanas pueden construirse con paneles de plástico, vidrio irrompible o vidrio con membranas protectoras. Los paneles suelen estar fijados con mayor firmeza que los paneles de ventana normales, incluso mediante el uso de tornillos o pernos en los bordes de los paneles más grandes. Los tornillos de anclaje para hormigón se utilizan para asegurar las ventanas a la estructura de hormigón que las rodea.
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 puede soportar el poder destructivo de vientos muy fuertes y escombros a alta velocidad si se utiliza en un edificio diseñado adecuadamente.
Después de que el huracán Andrew en 1992 causara $16 mil millones en daños asegurados, el estado de Florida estableció nuevos estándares de construcción y su cumplimiento. El estado aumentó los criterios de desempeño para las disposiciones de carga de viento y adoptó nuevas disposiciones de viento de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles . Una adición importante al nuevo código fue el requisito de vidrio resistente al impacto de misiles , que puede soportar el impacto de alta velocidad de 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 hormigón reforzadas con pilares de hormigón, cerchas de techo con correas para huracanes y requisitos de códigos para adhesivos y tipos de techos. [8] [9] 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 . [10]
Hong Kong necesita muchas estructuras para soportar los vientos de los tifones. [11]
Construcción de viviendas en Darwin, norte de Australia
Notas
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