Manual de diseño de Obras Civiles [Diseño por Viento] CFEV08

4.4 ANÁLISIS DINÁMICO
⎡ 4h ⎛ π z ⎞ 1 ⎛ h ⎛ π z ⎞⎞⎤
m z ⎢z
sen ⎜z
sen⎜
⎟⎟⎥ ⎣
2h
+
r
= m( ) −
⎜ ⎟ +
(4.4.29)
π ⎝ ⎠ 2 ⎝ π ⎝ h ⎠⎠
⎦
h
0
m r
⎛ 3h 4h ⎞
mtotal
= m( z)
⎜ − ⎟ ≈ mtotal
( 0.
227)
≈
(4.4.30)
⎝ 2 π ⎠
4
La forma modal fundamental a flexión, Φ 1 (z), para edificios, torres y chimeneas
empotradas en la cimentación, puede calcularse con:
λ m
⎛ z ⎞
Φ1 ( z)
= ⎜ ⎟
(4.4.31)
⎝ h ⎠
en donde los valores usuales de λ m son: λ m = 0.6 para marcos esbeltos sin muros de
carga; λ m = 1.0 para edificios estructurados en forma de tubo, con muros centrales y
columnas periféricas o columnas esbeltas y contraventeos; λ m = 1.5 para edificios
esbeltos empotrados en la cimentación estructurados por medio de muros de cortante
centrales; λ m = 2.0 para torres autosoportadas y chimeneas y λ m = 2.5 para torres de
acero formadas por celosías. También λ m puede obtenerse de un ajuste de mínimos
cuadrados de la forma modal de un modelo de análisis discreto.
4.4.7.4 Recomendaciones para disminuir las vibraciones debidas al
desprendimiento de vórtices periódicos
Para evitar la formación de vórtices en estructuras cilíndricas se recomienda el
uso de barras o "spoilers" colocadas sobre el tercio superior de la construcción y
sujetadas en forma continua y en espiral a la superficie exterior del cilindro. Si se
utilizan tubos, su diámetro deberá ser igual a la vigésima parte del diámetro del cilindro
y, si son placas metálicas, éstas deberán sobresalir de la superficie del cilindro una
décima parte del diámetro de éste. El espesor del tubo o placa debe ser cuando menos
de 10 mm (3/8 de pulgada). En ambos casos, se colocarán tres espirales distantes
ciento veinte grados entre sí (véase la Figura 4.4.4); el paso entre cada hélice será de
cinco veces el diámetro de la chimenea por vuelta.
Otras soluciones que pueden tomarse para evitar los vórtices son:
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