Los tornados , ciclones y otras tormentas con fuertes vientos dañan o destruyen muchos edificios. Sin embargo, con un diseño y construcción adecuados, el daño a los edificios causado por estas fuerzas se puede reducir considerablemente. Una variedad de métodos pueden ayudar a un edificio a sobrevivir a fuertes vientos y marejadas ciclónicas .
Las olas a lo largo de las zonas costeras pueden destruir muchos edificios. Es preferible que los edificios se construyan en terrenos elevados para evitar las olas. Si las olas pueden llegar al lugar de la construcción, el edificio debe elevarse sobre pilotes de acero, hormigón o madera o anclarse a roca sólida.
El viento en las superficies del techo 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 también falle. 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. Por lo general, las vigas del techo están "clavadas" en la parte superior de las paredes, lo que proporciona fuerza insuficiente para resistir los fuertes vientos. Los amarres para huracanes se clavan en la pared y se envuelven sobre las vigas para proporcionar una mayor resistencia a la fuerza.
Los sistemas de techos metálicos entrelazados instalados en casas móviles pueden fallar debido al diferencial de presión (elevación) creado por los vientos de alta velocidad que pasan sobre la superficie plana 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 Archivado el 4 de marzo de 2016 en Wayback Machine .
Para mitigar este diferencial de presión, los canales tabulares de aluminio preinstalados se pueden fijar permanentemente de forma perpendicular a la parte superior de las nervaduras entrelazadas del sistema de techo metálico sin perturbar el flujo de agua de lluvia en la mitad del tramo del alero y en las ubicaciones de la cumbrera del edificio.
Las construcciones protegidas por la tierra son generalmente más resistentes a fuertes vientos y tornados que las construcciones estándar. Los sótanos y otros componentes de otros edificios protegidos por la tierra pueden proporcionar un refugio seguro durante los tornados.
La geometría física de un edificio afecta sus propiedades aerodinámicas y su capacidad para resistir una tormenta. Los techos o edificios de cúpula geodésica tienen coeficientes de resistencia bajos y pueden soportar fuerzas de viento más altas que un edificio cuadrado de la misma área. [1] [2] Los edificios aún más fuertes resultan de la construcción de cúpulas monolíticas . [3]
Una casa de madera a prueba de huracanes de categoría 5 es resistente a vientos de hasta 245 millas por hora (394 km/h). 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 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, reduciendo la acumulación de presión en un lado. [6] Además, con el techo y los pisos construidos utilizando 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 puertas y ventanas de garaje, suelen ser puntos débiles susceptibles de fallar por la presión del viento y los escombros. 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 contra huracanes pueden brindar protección.
Las puertas pueden entrar en la casa con el viento, lo que provoca una posible falla estructural (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 paneles suelen estar sujetos más firmemente que los paneles de ventana normales, incluido el uso de tornillos o pernos a través de 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 en determinadas situaciones de tensión en la construcción.
El hormigón armado es un material fuerte y denso que puede resistir 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 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 pueda 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 hormigón reforzadas con pilares de concreto, vigas de techo resistentes a 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 resistir los vientos de los tifones. [11]
Construcción residencial en Darwin Norte de Australia
Notas
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