López-Díaz, Gilberto

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    Análisis y comparación de distribuciones probablilísticas de presiones de viento en una estructura residencial: medidas a escala real y en tunel de viento
    (2011) López-Díaz, Gilberto; Aponte-Bermúdez, Luis D.; College of Engineering; Acosta, Felipe J.; Wendichansky, Daniel; Department of Civil Engineering; Ferrer Alameda, Mercedes
    Al momento de considerar el efecto de las cargas de viento en estructuras de poca altura “low-rise buildings” según el estándar del “American Society of Civil Engineers: Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures” ASCE 7, son aquellas cuya altura promedio ni la dimensión horizontal menor exceden 60 pies. En dicha categoría están cubiertas la mayoría de las estructuras residenciales y comerciales localizadas en zonas vulnerables a condiciones extremas de viento. El alcance del trabajo investigativo presentado en este reporte conlleva la descripción estadística de las series de tiempo de la presión del viento para estimar los valores picos, recopiladas el techo de una estructura residencial, tanto a escala real como en el túnel de viento. Esta investigación utilizó los datos recopilados por el “Florida Coastal Monioring Program” FCMP. Los datos provienen de dos fuentes, la primera es de datos de campo a escala real en una residencia designada como FL-27, donde fue recopilada información sobre las presiones de viento en el techo de dicha estructura en el estado de la Florida, durante el paso del huracán Iván en el año 2004. La segunda fuente de datos son del estudio realizado en el túnel de viento de la Universidad de Clemson para dicha residencia a escala 1:50. El propósitos de esta investigación es estudiar los coeficientes de presión de ambas fuentes y comparar con los valores sugeridos en el estándar ASCE 7, los cuales son basados en la suposición errónea que estos siguen una distribución normal (Tieleman, 2007). Se preparó un algoritmo utilizando el programa MATLAB para analizar los datos suministrados, creando histogramas de barras que representan los coeficientes de presión (GCp), según se utilizan en ASCE 7. Cincos diferentes tipos de distribuciones probabilísticas fueron analizadas para propósito de comparación y determinar cuál de estas distribuciones se asemeja más a los valores reales. Esta investigación compara sus resultados con los estudios llevados a cabo por (Tieleman, 2003) y (Holmes, 2003). En adición incluye el análisis de otras tres (3) distribuciones probabilísticas que son la “Log-logistic”, “Generalized Extreme Value (GEV)” y “t-Location Scale”. Los resultados del caso estudiado, tomando en cuenta el alcance del trabajo de Tieleman y Holmes, indicaron que las distribuciones probabilísticas que mejor se ajustan a los datos reales y experimentales son la distribución Gamma y la distribución “Generalized Extreme Value (GEV)”, respectivamente. Tomando en cuenta todas las distribuciones analizadas, este estudio determinó que la distribución “Log-logistic” es la que mejor se ajusta a los valores experimentales. Esta investigación sugiere que la distribución normal no es la más adecuada para representar el comportamiento del viento en las estructuras en las zonas de separación del fluido (ej., esquinas, filos, etc.), según presentado en el estándar ASCE 7.