¿Cómo determinar las velocidades por viento y las fuerzas mínimas correspondientes? 

No incluye estructuras especiales tales como puentes, estructuras marinas alejadas de las costas y 

torres de transmisión. 

Unidades: Newton, Pascal, segundo y Hz. 

Sólo se consideran los efectos producidos por las tormentas que ocurren normalmente durante el 

año en todo el país y los causados por los huracanes en las costas. No se consideran tornados ni 

tormentas locales de corta duración. Las recomendaciones aplican para los elementos expuestos 

directamente a la acción del viento, tanto los estructurales (como cuerdas y diagonales), hasta los 

que sólo constituyen el recubrimiento (como láminas de cubiertas, elementos de fachada y 

vidrios). 

Requisitos  Dirección del análisis: el viento deberá actuar al menos en dos direcciones horizontales 

perpendiculares e independientes entre sí. Se elegirán aquéllas que representen las 

condiciones más desfavorables para la estabilidad de la estructura. 

Seguridad contra el volteo. Debe verificarse la seguridad de las construcciones sin 

considerar las cargas vivas que contribuyen a disminuir el volteo. 

o Estructuras grupo B y C: momento estabilizador / momento actuante de volteo >= 

1.5. 

o Estructuras grupo A: momento estabilizador / momento actuante de volteo >= 2. 

Seguridad contra el deslizamiento. Se considerarán nulas todas las cargas vivas. 

o Estructuras grupos B y C: Resistencia al deslizamiento / Fuerza que provoca el 

desplazamiento horizontal >= 1.5. 

o Estructuras grupo A: Resistencia al deslizamiento / Fuerza que provoca el 

desplazamiento horizontal >= 2. 

Seguridad contra el levantamiento. Se considerarán nulas todas las cargas vivas que 

disminuyan el efecto de levantamiento. Esto acontece en estructuras ligeras o 

provisionales, así como techos y recubrimientos de construcciones. 

Presiones interiores. En estructuras permeables (aquéllas con ventanas, ventilas o puertas 

que permiten la entrada y salida del aire de la construcción), el efecto de las presiones 

interiores se combinará con el de las presiones exteriores, de manera que se consideren 

los efectos más desfavorables. 

Seguridad durante la construcción. Durante la construcción, las estructuras se 

considerarán del grupo C ( 10 años). También aplica para estructuras provisionales. 

Efecto de grupo debido a construcciones vecinas. Según este capítulo, la respuesta de las 

estructuras es independiente de la influencia que otras construcciones cercanas 

provoquen al aparecer la acción del viento. Esto no es realista. 

Análisis estructural. 

Interacción suelo estructura. Se considerará este efecto cuando el suelo del sitio de 

desplante sea blando o compresible. 

Clasificación de las estructuras según su importancia Grupo A: estructuras con un grado de seguridad elevado. Son aquéllas donde su falla cause la 

pérdida de un número importante de vidas, o perjuicios económicos o culturales altos, peligros 

(substancias tóxicas o inflamables), o cuyo funcionamiento es imprescindible (operación de 

plantas termoeléctricas, hidroeléctricas y nucleares). Ejemplos: lugares para más de 200 personas 

(salas de espectáculos, auditorios, centros de convenciones), locales y cubiertas que alojen equipo 

costoso, museos, templos, estadios, terminales petroleras, inmuebles de telecomunicaciones, 

terminales de transporte, estaciones de bomberos y policía, hospitales, escuelas, chimeneas y 

subestaciones eléctricas. 

Grupo B: estructuras con un grado de seguridad moderado. Baja pérdida de vidas humanas, daños 

materiales de magnitud intermedia. Plantas industriales, bodegas ordinarias, gasolineras, 

comercios, restaurantes, casas habitación, edificios de apartamentos u oficinas, hoteles, bardas 

con altura mayor a 2.5 m. Recubrimientos (cancelerías) que no causen daños corporales o 

materiales importantes al desprenderse. 

Grupo C: estructuras de grado de seguridad bajo. Su falla no implica graves consecuencias. 

Estructuras temporales, bodegas provisionales, cimbras, carteles, muros aislados y bardas con 

altura menor a 2.5 m. Estructuras durante la construcción. 

Clasificación de las estructuras según su respuesta ante la acción del viento Tipo 1: estructuras poco sensibles a las ráfagas y los efectos dinámicos del viento. Estructuras de 

altura / menor dimensión en planta ( ) menor o igual a 5, y con periodo natural de vibración 

fundamental menor o igual que 1 s. Aquí van la mayoría de los edificios para habitación u oficinas, 

bodegas, naves industriales, teatros, auditorios, puentes cortos. En trabes o armaduras,   se 

obtiene de dividir el claro mayor entre la menor dimensión perpendicular a éste. Se incluyen 

construcciones cerradas con sistemas de cubierta rígidos, capaces de resistir las cargas debidas al 

viento sin que varíe esencialmente su geometría. Se excluyen cubiertas flexibles. 

Tipo 2: estructuras que por su alta relación de esbeltez  , son sensibles a la turbulencia del viento, 

y tienen periodos naturales que favorecen la ocurrencia de oscilaciones importantes. Incluye 

edificios con  5, o con periodo fundamental mayor que 1 s. Destacan torres de celosía 

atirantadas, chimeneas, tanques elevados, antenas, bardas, parapetos, anuncios y construcciones 

que presentan una pequeña dimensión paralela a la dirección del viento. Se excluyen las que 

explícitamente van en el tipo 3 y 4. 

Tipo 3: igual que las del tipo 2 más oscilaciones importantes transversales al flujo del viento. Aquí 

van elementos aproximadamente cilíndricos o prismáticos esbeltos, tales como chimeneas, 

tuberías exteriores o elevadas, arbotantes para iluminación y postes de distribución. 

Tipo 4: estructuras que presentan problemas aerodinámicos inestables (cables de líneas de 

transmisión, tuberías colgantes, antenas parabólicas). 

Acciones del viento que se deben considerar Acción 1: Empujes medios. Causados por presiones y succiones del flujo medio del viento que 

generan presiones globales (para el conjunto de la estructura) y locales (para elementos aislados). 

Acción 2: Vibraciones generadas por ráfagas turbulentas en la dirección del viento. Generadas por 

fuerzas variables paralelas al flujo medio, causadas por la turbulencia del viento. 

Acción 3: Vibraciones transversales al flujo y torsión. Las estructuras cilíndricas generan el 

desprendimiento de vórtices alternantes que provocan fuerzas y vibraciones transversales a la 

dirección del flujo. Si hay distribución asimétrica de presiones, se puede generar torsión. 

Acción 4: Inestabilidad aerodinámica. Se genera por la amplificación dinámica de la respuesta 

estructural debida a la geometría de la construcción, diferentes ángulos de incidencia del viento, 

propiedades dinámicas de la estructura y cambio de amortiguamiento aerodinámico. 

Tipo de estructura  Acciones a considerar 

1  1 

2  2 

3  2, 3 

4  2, 3 

 

Si las estructuras resultan sensibles a los efectos dinámicos del viento, su análisis se basará en los 

resultados de las pruebas de prototipos o de modelos en túnel de viento. 

Procedimientos para evaluar las acciones generadas por el viento Análisis Estático: Tipo 1. 

Análisis Dinámico: Tipos 2, 3 y 4. 

Túnel de viento: Estructuras mayores de 200 m de altura, o claros mayores de 100 m. 

 

Diagrama de flujo del procedimiento para obtener las cargas por viento. 

Determinación de la velocidad básica de diseño,    es la velocidad a partir de la cual se calculan los efectos del viento. En km/h, su fórmula es: 

 

Donde, 

 es el factor de topografía 

 es el factor de exposición local 

 es la velocidad regional de ráfaga (km/h) 

Categorías de terrenos según su rugosidad Sirven para calcular   y  . Se debe cumplir con la “longitud mínima de desarrollo”, es decir, que 

el mismo tipo de rugosidad continúe en el terreno inmediato a la estructura. 

Categoría  Descripción  Ejemplos  Limitaciones 

1  Terreno abierto, plano, sin obstrucciones, con superficies de agua. 

Zonas costeras planas, pantanos, lagos, campos aéreos, pastizales, tierras de cultivo 

2Ó 10 veces la altura de la construcción a diseñar 

2  Terreno plano u ondulado con pocas obstrucciones 

Campos de cultivo o granjas con bardas, árboles y construcciones dispersas 

1.5Ó 10 veces la altura de la construcción a diseñar 

3  Terreno con numerosas obstrucciones estrechamente espaciadas 

Áreas urbanas, suburbanas y de bosques. Construcciones del tamaño de casas 

500Ó 10 veces la altura de la construcción a diseñar 

4  Terreno con numerosas obstrucciones largas, altas y estrechamente espaciadas 

Centros de grandes ciudades y complejos industriales desarrollados 

400Ó 10 veces la altura de la construcción a diseñar 

 

Mapa de isotacas, Velocidad Regional,   Las velocidades regionales recomendadas se presentan bajo las siguientes condiciones: 

Terreno de categoría 2 (terreno plano u ondulado con pocas obstrucciones) 

Velocidades asociadas a ráfagas de 3 s, y evaluadas a 10 m de altura en terreno plano 

La   (velocidad regional de ráfaga de viento), es la velocidad máxima que puede ser excedida en 

un cierto periodo de retorno,  , en años, en una región del país. Se expresa en km/h. 

Para el Grupo A (más importante) el periodo de retorno es de 200 años. 

Para el Grupo B, el periodo de retorno es de 50 años. 

Para el Grupo C (menos importante) el periodo de retorno es de 10 años. 

 

 

 

Una isotaca es una línea que une puntos de igual velocidad. 

Factor de exposición,   Este factor establece la variación de la velocidad del viento con la altura, en función de la categoría 

del terreno. 

 es la altura por encima del terreno natural en la cual se desea conocer la velocidad de diseño 

(m). 

Para  10  

 

Donde   es el coeficiente de escala de rugosidad. 

 es la altura medida a partir del terreno de desplante, por encima de la cual, la variación de la 

velocidad del viento ya no es importante, y a partir de ahí puede suponerse constante (altura 

conocida como altura gradiente) (m). 

Para 10  

10 

Donde   es un exponente que determina la forma de la variación de la velocidad del viento con la 

altura. 

Para   

10 

Las variables  ,   y   están en función de la rugosidad del terreno, y son: 

Categoría del terreno   (m)   

1  0.099  245  1.137 

2  0.128  315  1.000 

3  0.156  390  0.881 

4  0.170  455  0.815 

Si no se cumple con la longitud de desarrollo, se cambia a la categoría más desfavorable. 

Factor de topografía,   Este factor toma en cuenta el efecto topográfico local del sitio donde se desplantará la estructura. 

Sitios  Ejemplos de topografía local   

Protegidos  Valles cerrados  0.9 Normales  Terreno prácticamente plano: 

campo abierto, ausencia de cambios topográficos importantes, con pendientes menores de 5% 

1.0 

Expuestos  Promontorios: Montes, cerros, lomas, cimas, colinas y montañas. Terraplenes: Peñascos, acantilados, precipicios, diques y presas. 

Consultar el resto de esta sección. 

 

Para promontorios y terraplenes,   se calcula de acuerdo con las siguientes condiciones: 

 

(Es algo inapropiada la escala de Ht/2). 

 

(En la zona de sotavento de los terraplenes, a lo largo de la distancia  , la pendiente no deberá 

exceder de 0.05). 

 

Si la altura del promontorio o terraplén,  , (medida verticalmente desde el inicio de la cuesta, 

hasta la cresta, en m), entre 2 veces la distancia horizontal en barlovento desde  /2 hasta la cresta del promontorio o terraplén,  , (en m) es menor que 0.05, 

20.05 

Y se encuentra dentro de la zona achurada de afectación local, 

1.00 

Si 

0.052

0.45 

Y se encuentra dentro de la zona achurada de afectación local, 

13.5

1| |

 

Donde   es la distancia horizontal en barlovento o sotavento, medida entre la estructura y la 

cresta del promontorio o terraplén (puede ser positiva o negativa), en m. 

 es una escala longitudinal para determinar la variación vertical de  , y utiliza el valor mayor 

entre 0.36  ó 0.4 . 

 es una escala longitudinal para determinar la variación horizontal de  , y se toma igual a 4  

para promontorios o terraplenes en barlovento, y como 10  para terraplenes en sotavento (en 

m). 

 es la altura de referencia de la estructura, medida desde el nivel promedio del terreno (en m) 

hasta la altura total de la estructura, H, o hasta la altura promedio del techo inclinado de la 

construcción   . 

Si 

20.45 

Y se encuentra dentro de la zona de separación del flujo,  /4 

1 0.71 1| |

 

Pero si se encuentra dentro de la zona achurada de afectación local, se aplica la ecuación de 

0.05 0.45: 

13.5

1| |

 

Presión dinámica de base,   Cuando el viento actúa sobre una construcción, genera presiones sobre sus superficies (que varían 

según la intensidad de la velocidad y la dirección del viento). La presión que ejerce el flujo del 

viento sobre una superficie plana perpendicular a él, se denomina presión dinámica de base,  , 

en Pascales, y se determina con la siguiente expresión: 

0.047  

Y en  /  

0.0048  

Donde: 

 es la velocidad básica de diseño ( ) 

 es la presión dinámica de base a una altura   sobre el nivel del terreno, en Pa. 

 es el factor de corrección por temperatura y altura, respecto al nivel del mar (adimensional). 

0.392Ω273

 

Donde, 

Ω es la presión barométrica en mm de Hg (mercurio), y 

 es la temperatura ambiental, en °C. 

(Monterrey está a 540 metros sobre el nivel del mar). 

 

Relación entre la altitud y la presión barométrica 

Altitud,  , (msnm)  Presión barométrica, Ω (mm de Hg) 

0  760 

500  720 

1000  675 

1500  635 

2000  600 

2500  565 

3000  530 

3500  495 

 

Presión actuante sobre estructuras,   La presión actuante sobre una construcción determinada se obtiene con: 

 

Donde   es el coeficiente de presión. 

 se conoce como empuje medio o empuje estático y se produce por los efectos de la velocidad 

de ráfaga. 

El coeficiente de presión se define como la relación de la presión actuante, con la presión dinámica 

base, para una altura dada. Tal coeficiente determina el efecto de la variación de la presión según 

la geometría o la forma de la construcción, así como la intensidad de la velocidad y la turbulencia 

del flujo del viento. 

Coeficiente de presión sobre superficies (empujes o succiones) 

Coeficientes de arrastre sobre cuerpos 

Coeficientes de presión neta sobre superficies (efecto combinado de empujes y succiones) 

Coeficientes de fuerza sobre cuerpos (fuerzas o momentos sobre un cuerpo) 

Coeficientes de presión local sobre superficies (efectos locales de las presiones en zonas 

críticas) 

Su uso viene en 4.3.2. 

Fuerza actuante en estructuras La respuesta de la estructura ante el viento depende de sus propiedades dinámicas y se puede 

dividir en: 

Respuesta estática (estructuras no sensibles a efectos dinámicos, con frecuencias 

naturales de vibración muy mayores que las frecuencias de turbulencia) 

Respuesta dinámica (estructuras sensibles a los efectos dinámicos, con una o más 

frecuencias naturales dentro del intervalo de frecuencias de la turbulencia) 

Respuesta aeroelástica (ocurre cuando la respuesta estructural interactúa con la 

generación de cargas de viento, produciendo fenómenos de inestabilidad aerolástica) 

La fuerza estática se calcula con: 

 

Donde   es la presión dinámica de base ( ) sobre un área de referencia ( ) en  , a una 

altura  ;   es el coeficiente de presión. 

El proceso para determinar este empuje estático se denomina Análisis Estático. 

En el análisis dinámico, las fuerzas que se generan se evalúan mediante una fuerza equivalente, 

, que se obtiene al multiplicar la fuerza estática   por el factor de amplificación dinámica,  . 

Para determinar la fuerza equivalente, se emplea el Análisis Dinámico.