Prueba de resistencia al viento
Guía de cubiertas planas - Parte 4
En las partes anteriores de la guía de cubiertas planas, se trataron los aspectos básicos de la planificación de una cubierta plana, la diferencia entre cubiertas planas e inclinadas, la estructura de una cubierta plana, las formas de asegurar la posición y el tema del predimensionamiento inicial.
Los resultados de una prueba de succión por viento pueden ser una información valiosa para la creación de un dimensionamiento inicial. Pero ¿qué significa y qué información puede aportar?
Una prueba de succión del viento para determinar la estabilidad posicional frente a las cargas del viento en los sistemas de cubiertas se denomina prueba de succión del viento. En el caso de los sistemas de impermeabilización de cubiertas fijados mecánicamente, la carga de rotura se especifica de acuerdo con EAD o DIN 16002.
Con la prueba de succión por viento hay tres puntos débiles o posibles escenarios que podrían causar un fallo del sistema.
Los resultados de una prueba de succión por viento pueden ser una información valiosa para la creación de un dimensionamiento inicial. Pero ¿qué significa y qué información puede aportar?
Una prueba de succión del viento para determinar la estabilidad posicional frente a las cargas del viento en los sistemas de cubiertas se denomina prueba de succión del viento. En el caso de los sistemas de impermeabilización de cubiertas fijados mecánicamente, la carga de rotura se especifica de acuerdo con EAD o DIN 16002.
Posibles puntos débiles de la fijación de la cubierta plana
Con la prueba de succión por viento hay tres puntos débiles o posibles escenarios que podrían causar un fallo del sistema.
- La conexión entre la membrana de la cubierta y la pletina de reparto. Suele ser el eslabón más débil de la cadena. La carga de rotura depende en gran medida de las propiedades mecánicas de la membrana de la cubierta.
- La conexión entre la pletina de reparto y el tornillo. Aquí, la carga de rotura depende en gran medida del material de la pletina de reparto y de la geometría de la cabeza del tornillo.
- La conexión entre el tornillo y el sustrato o capa portante.
Configuración de la prueba
El montaje para la prueba succión por el viento consta de diferentes componentes y es similar al montaje de una cubierta de prueba. Por ejemplo, se utiliza un marco de madera, que forma las dimensiones externas del elemento de ensayo. El marco tiene las mismas dimensiones que la cubierta, en la que posteriormente se genera la succión del viento. Dentro de este marco hay un perfil trapezoidal de acero. Encima hay 10 cm de material aislante. La membrana de la cubierta se coloca sobre el material aislante y se fija en una cuadrícula definida.
El material del perfil trapezoidal de acero y del aislamiento se elige de forma que tenga un grado inferior o se encuentre en la zona de la propiedad más desfavorable. De este modo se garantiza que los resultados de las pruebas puedan aplicarse también a chapas de acero con ondulación trapezoidal que tengan propiedades de mayor resistencia y a aislamientos con mayor resistencia a la compresión. Una vez terminado el montaje de la cubierta de prueba y soldado el solape de la membrana de cubierta, la prueba se realiza bajo una cubierta o “tapa”. Bajo esta cubierta se generan ahora ráfagas artificiales de viento. Éstas hacen que la membrana del de la cubierta se abombe hacia arriba.
La cantidad, frecuencia e intensidad de las ráfagas de viento se fijan específicamente. Una ráfaga de viento dura 8 segundos y consiste en una fase en la que se acumula la succión del viento. Ésta se mantiene durante 2 segundos y luego se reduce. Inmediatamente después comienza la siguiente succión de viento. Un ciclo termina después de 1.415 ráfagas de viento. La fuerza aumenta lentamente durante un ciclo. La prueba se realiza hasta que se produce un fallo en el sistema. Una prueba de succión por viento según EAD o DIN 16002 puede durar hasta tres días.
El patrón de fallo habitual en una prueba de succión por viento es el desgarro (imagen de la izquierda) o el arrancamiento de la membrana de la cubierta (imagen de la derecha). Representan alrededor del 90% de todos los casos de fallo en una prueba de succión por viento.
El material del perfil trapezoidal de acero y del aislamiento se elige de forma que tenga un grado inferior o se encuentre en la zona de la propiedad más desfavorable. De este modo se garantiza que los resultados de las pruebas puedan aplicarse también a chapas de acero con ondulación trapezoidal que tengan propiedades de mayor resistencia y a aislamientos con mayor resistencia a la compresión. Una vez terminado el montaje de la cubierta de prueba y soldado el solape de la membrana de cubierta, la prueba se realiza bajo una cubierta o “tapa”. Bajo esta cubierta se generan ahora ráfagas artificiales de viento. Éstas hacen que la membrana del de la cubierta se abombe hacia arriba.
La cantidad, frecuencia e intensidad de las ráfagas de viento se fijan específicamente. Una ráfaga de viento dura 8 segundos y consiste en una fase en la que se acumula la succión del viento. Ésta se mantiene durante 2 segundos y luego se reduce. Inmediatamente después comienza la siguiente succión de viento. Un ciclo termina después de 1.415 ráfagas de viento. La fuerza aumenta lentamente durante un ciclo. La prueba se realiza hasta que se produce un fallo en el sistema. Una prueba de succión por viento según EAD o DIN 16002 puede durar hasta tres días.
Resultados
El patrón de fallo habitual en una prueba de succión por viento es el desgarro (imagen de la izquierda) o el arrancamiento de la membrana de la cubierta (imagen de la derecha). Representan alrededor del 90% de todos los casos de fallo en una prueba de succión por viento.
Otro fallo, aunque poco frecuente, es que la fijación se salga de la capa portante. La frecuencia de este fallo ronda el 8%. Ocurre principalmente con membranas de cubierta enormemente resistentes y es el fallo normal en los sistemas de fijación de perfiles.
Muy raro, pero también posible, es que la membrana de la cubierta se salga por detrás de la soldadura. Normalmente esto se debe a un error de instalación al soldar la membrana de la cubierta, o a un error de material en la armadura de la membrana de la cubierta.
Tras una prueba de resistencia al viento, el cliente recibe un informe de la prueba. En él se describe, en primer lugar, la configuración del sistema, incluidos todos sus componentes, y se determinan los resultados con ayuda de factores de corrección y coeficientes de seguridad. A continuación, se describe el montaje mediante imágenes y se documenta el fallo.
El valor nominal de la capacidad de carga resultante del informe de ensayo -que puede reducirse de nuevo a un valor determinado en función del sistema ETA del fabricante- se incluye entonces en el cálculo de la carga de viento. Trataremos el cálculo de la carga de viento según DIN EN 1991-1-4 en la siguiente parte de nuestra guía.
Muy raro, pero también posible, es que la membrana de la cubierta se salga por detrás de la soldadura. Normalmente esto se debe a un error de instalación al soldar la membrana de la cubierta, o a un error de material en la armadura de la membrana de la cubierta.
Tras una prueba de resistencia al viento, el cliente recibe un informe de la prueba. En él se describe, en primer lugar, la configuración del sistema, incluidos todos sus componentes, y se determinan los resultados con ayuda de factores de corrección y coeficientes de seguridad. A continuación, se describe el montaje mediante imágenes y se documenta el fallo.
El valor nominal de la capacidad de carga resultante del informe de ensayo -que puede reducirse de nuevo a un valor determinado en función del sistema ETA del fabricante- se incluye entonces en el cálculo de la carga de viento. Trataremos el cálculo de la carga de viento según DIN EN 1991-1-4 en la siguiente parte de nuestra guía.
