¿Qué es la carga de viento?
La carga de viento es la fuerza que el aire en movimiento ejerce sobre una estructura o una superficie. Los ingenieros la utilizan para dimensionar vigas, fijaciones, carteles, paneles solares, vallas y fachadas, de modo que resistan los temporales. Esta calculadora obtiene la fuerza horizontal total mediante la fórmula de la presión dinámica derivada de la ecuación de arrastre, válida en todo el mundo siempre que se usen unidades del Sistema Internacional (SI).
Cómo usar esta calculadora
Introduce la velocidad del viento de diseño en metros por segundo, el área proyectada expuesta al viento en metros cuadrados, el coeficiente de arrastre correspondiente a la forma y la densidad del aire (aproximadamente 1,225 kg/m³ a nivel del mar y 15 °C). La herramienta devuelve la fuerza en newtons y kilonewtons, además de la presión dinámica en pascales.
La fórmula explicada
La fuerza del viento es $$F = \frac{1}{2} \cdot \rho \cdot v^{2} \cdot C_d \cdot A$$ donde \(\rho\) es la densidad del aire, \(v\) es la velocidad del viento, \(C_d\) es el coeficiente de arrastre y \(A\) es el área proyectada. El término \(\frac{1}{2}\cdot\rho\cdot v^{2}\) es la presión de estancamiento (dinámica); al multiplicarlo por \(C_d\) se tiene en cuenta la forma, y al multiplicarlo por \(A\) se ajusta a la superficie expuesta. Valores típicos de \(C_d\): ~1,2 para una placa plana o un muro, ~2,0 para un elemento estructural alargado y ~0,5–1,0 para formas redondeadas. En unidades estadounidenses suele aproximarse como \(q = 0{,}00256\cdot V^{2}\) psf, con \(V\) en mph.
Ejemplo resuelto
Un muro de 10 m² recibe una racha de 30 m/s, con \(C_d = 1{,}2\) y \(\rho = 1{,}225\) kg/m³. La presión $$q = 0{,}5 \times 1{,}225 \times 30^{2} \times 1{,}2 = 661{,}5 \text{ Pa}$$ La fuerza $$F = 661{,}5 \times 10 = 6\,615 \text{ N} \approx 6{,}62 \text{ kN}$$
Preguntas frecuentes
¿Qué densidad del aire debo usar? Utiliza 1,225 kg/m³ a nivel del mar; redúcela en altitud o con temperaturas elevadas.
¿Qué es el área proyectada? Es el área de la superficie vista en la dirección del viento, es decir, la «sombra» que el objeto proyecta sobre el flujo de aire.
¿Es un valor de diseño según la normativa? No. Es una estimación física. Las normativas locales (ASCE 7 en EE. UU., el Eurocódigo 1 en Europa) añaden factores de racha, exposición e importancia necesarios para obtener licencias.
