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La presión de diseño (PD) es la presión del viento, en libras por pie cuadrado (psf), que una ventana o puerta está diseñada para soportar durante una tormenta. Cada clasificación de PD tiene dos componentes: la fuerza del viento que empuja hacia adentro (positiva) y la fuerza de succión que tira hacia afuera (negativa), como +60/-75.
DP no es una medida de la velocidad del viento. Cada abertura en su casa tiene una presión de diseño requerida establecida por el Código de Construcción de Florida, y la presión de diseño nominal del producto debe cumplirla o superarla.
Presión de diseño en palabras sencillas: libras por pie cuadrado, empuje y tracción.
La presión de diseño es una carga distribuida sobre cada pie cuadrado de una ventana o puerta. Una ventana con una clasificación de 50 psf está diseñada para soportar 50 libras en cada pie cuadrado de su superficie en el mismo instante.
Una ventana de 3 por 5 pies tiene 15 pies cuadrados, por lo que una presión de 50 psf en toda su superficie equivale a una fuerza total de 750 libras sobre el vidrio, el marco y los anclajes.
Una clasificación de +60/-75 significa 60 psf hacia la superficie del edificio y 75 psf alejándose de ella. Las tablas residenciales del Código de Construcción de Florida muestran una succión mayor que la presión en las paredes, por lo que ambos valores son importantes.
USA Home Improvement instala ventanas de aluminio y vinilo de ES Windows. Ventanas resistentes a impactos para aperturas en el sur de Florida, además de puertas resistentes a impactos. Como cualquier ventana resistente a impactos, cada una debe soportar la presión que requiere su apertura.
Cómo se relaciona la presión de diseño con la velocidad del viento y por qué no se expresa en millas por hora (MPH).
La presión de diseño parte de la velocidad del viento, pero se expresa en una unidad distinta. El código indica la velocidad del viento en millas por hora (mph) para su zona, y un ingeniero, una tabla del condado o una tabla del código la convierten a libras por pie cuadrado (psf) para cada abertura.
En la Zona de Huracanes de Alta Velocidad (HVHZ), las velocidades están escritas en el código. Código de Construcción de Florida, Sección 1620.2 Se establecen límites de velocidad de 175 mph para edificios de Categoría de Riesgo II en el condado de Miami-Dade y de 170 mph en el condado de Broward. Las viviendas se clasifican en la Categoría de Riesgo II según la Tabla 1604.5.
En otras zonas de Florida, la velocidad se basa en los mapas de velocidad del viento del código. Ambas son velocidades de viento de diseño "máximas", y las presiones que debe soportar una ventana se reducen a niveles "admisibles".
La tabla de presión del código residencial indica que sus valores se han multiplicado por 0,6. La presión diferencial (PD) de una ventana se compara con esa presión admisible, por lo que 170 mph nunca se convierte en PD 170.
El Código de Construcción de Florida, Residencial, Tabla R301.2(2) muestra el enlace. Para una ventana de pared pequeña (10 pies cuadrados) en una casa con una altura media de techo de 30 pies en la Exposición B, se indica lo siguiente:
- 140 mph, en el centro del muro: +21,2 / -22,9 psf
- 170 mph, en el centro del muro: +31,2 / -33,8 psf
- 170 mph, zona de curva: +31,2 / -41,8 psf
Pasar de 140 a 170 mph incrementa la velocidad del viento en aproximadamente una quinta parte, pero la succión aumenta casi a la mitad. La presión sube mucho más rápido que la velocidad, por lo que unas pocas millas por hora en el mapa son importantes.
El terreno modifica nuevamente el valor. La tabla R301.2(3) multiplica esos valores por 1,40 para la Exposición C y por 1,66 para la Exposición D a una altura de techo de 30 pies. Esto convierte la succión de esquina de 170 mph de 41,8 psf en aproximadamente 58,5 psf en la Exposición C y en aproximadamente 69,4 psf en la Exposición D.
Estas cifras son un ejemplo práctico, no los requisitos específicos de su vivienda. Las viviendas HVHZ en Miami-Dade y Broward se diseñan según la norma ASCE 7, y la Sección 1620.3 considera que todos los edificios en esa zona tienen al menos una Exposición C. El DP requerido para su abertura proviene de los documentos de su permiso.
Por qué cada abertura necesita su propia presión de diseño requerida
Cada ventana y puerta tiene su propia presión de diseño requerida debido a que la carga del viento varía en toda la casa. Estos son los factores que utiliza el código:
| Factor | Qué significa | Efecto sobre el DP requerido |
|---|---|---|
| Velocidad del viento de diseño | La velocidad en mph para su ubicación y tipo de edificio. | Mayor velocidad, mucha mayor presión |
| Categoría de exposición | B: casas y árboles alrededor. C: terreno abierto. D: aguas abiertas a barlovento (5000 pies o más). | B el más bajo, D el más alto |
| Altura | Altura media del tejado del edificio | Se eleva con la altura |
| Zona de muro | Franja de esquina o centro de la pared | La zona de la esquina necesita mayor resistencia a la succión. |
| Tamaño | El área de la abertura (área efectiva de viento) | Área mayor, psf algo menor, fuerza total mucho mayor. |
Las categorías de exposición provienen de la Sección Residencial R301.2.1.4 del FBC. La Exposición B se aplica cuando un terreno suburbano o boscoso, con obstrucciones muy próximas entre sí del tamaño de casas o mayores, se extiende al menos 1500 pies a favor del viento de una vivienda de hasta 30 pies de altura.
La Exposición D se aplica cuando un terreno plano y despejado o una masa de agua abierta se extiende al menos 5000 pies (o 20 veces la altura del edificio, si es mayor) a favor del viento. Una vivienda ubicada a menos de 600 pies de esa zona (o 20 veces su altura, si es mayor) también se considera Exposición D.
Todo lo demás corresponde a la Exposición C. En Miami-Dade y Broward, no se utiliza la Exposición B: todas las viviendas allí tienen al menos una Exposición C.
La zona de esquina es la franja de pared más cercana a cada esquina exterior, establecida en 4 pies en la Figura R301.2(7) del código residencial. Una ventana de esquina recibe mayor succión que una ubicada en el centro de la pared.
La altura es importante para toda la casa: cada ventana utiliza la altura media del tejado, por lo que las ventanas de una casa de dos plantas soportan más carga que las mismas ventanas en una casa de una sola planta. La tabla R301.2(3) multiplica los valores de Exposición B por 0,82 a 15 pies y por 1,00 a 30 pies.
Condado de Broward Programa uniforme de renovación de ventanas y puertas (La política BORA 20-01) lo muestra en la práctica. Cada fila enumera el número de aprobación del producto de una abertura, la clasificación de presión del producto (+ y – psf), la presión de diseño requerida, el tamaño, la zona de la pared (4 interior o 5 extremo) y cualquier tubo de montante.
Un montante es la barra que une dos unidades una al lado de la otra, y también debe soportar la carga. Ver Cuando Florida requiere un permiso para reemplazar ventanas para el resto de ese papeleo.
¿No estás seguro de qué necesitan tus aberturas? Solicite un presupuesto gratuito para ventanas resistentes a impactos. o llame al (877) 554-6373. Todos los proyectos de mejoras para el hogar en EE. UU. están permitidos.
Dónde encontrar la presión de diseño nominal de una ventana o puerta.
La presión de diseño nominal de una ventana o puerta figura en su etiqueta y en su homologación. Sección Residencial R609.3 del FBC Requiere que las ventanas y puertas exteriores lleven una etiqueta, marca o grabado permanente que permita identificar al fabricante y al producto.
La misma sección requiere más detalles en esa etiqueta o en una etiqueta complementaria temporal del fabricante:
- El fabricante y el número de modelo o serie del producto.
- Clasificación de presión de diseño positiva y negativa
- El tamaño máximo del producto probado
- La clasificación de resistencia al impacto, si la tiene.
- El número de aprobación de producto de Florida o de Miami-Dade, y los estándares de prueba.
La etiqueta provisional permanecerá en su lugar hasta la aprobación final por parte del inspector de obras.
Un Certificado de Aprobación de Producto de Florida o un Aviso de Aceptación (NOA) del Condado de Miami-Dade enumera los tamaños, las presiones y los detalles de instalación para los que se aprobó el producto.
Una unidad de mayor tamaño del mismo producto puede tener una presión diferencial (PD) menor, así que compruebe la PD nominal para el tamaño de su abertura, no el valor óptimo de la serie.
Los clientes de USA Home Improvement pueden obtener el número de aprobación de producto de Florida para cada ventana y puerta si lo solicitan.
Para consultar usted mismo una aprobación, vea Cómo encontrar la aprobación y calificación de una ventana. Las calificaciones pertenecen a la aprobación de cada producto, no a un estilo de ventana, como nuestra Comparación de ventanas abatibles, de guillotina simple y enrollables. explica.
Presión de diseño frente a clasificación de impacto, clasificación de resistencia al agua y grado de rendimiento.
La presión de diseño cubre únicamente la carga de viento. Una clasificación de impacto demuestra que la unidad sobrevivió. Las pruebas de misiles y ciclos de presión que respaldan las clasificaciones de impacto., y una clasificación de resistencia al agua indica cuánta lluvia impulsada por el viento resiste. Un producto puede tener una clasificación DP sin tener una clasificación de resistencia al impacto.
La prueba de agua se realiza a una fracción de la presión de diseño. Según TAS 202, requerido en HVHZ, el agua se prueba a un mínimo de 15% de la carga de diseño positiva, según Intertek. Resumen del examen TAS 202.
Por qué eso importa para los controles deslizantes se explica en Por qué las puertas corredizas resistentes a impactos pueden tener fugas durante una tormenta..
Fuera de la HVHZ, muchos productos se prueban según el estándar nacional AAMA/WDMA/CSA 101/IS2/A440. Su etiqueta lleva un grado de rendimiento (PG) y también el DP. Aviso sobre intrusión de agua por el huracán Ian advierte que ambos pueden diferir.
En la tabla de FEMA, un producto con DP 50 pero PG 40 se somete a una prueba de agua a 6 psf (15% del PG), no a 7,5 psf. FEMA recomienda un PG igual al DP positivo, o productos probados según la norma TAS 202, donde la prueba de agua está directamente relacionada con el DP positivo.
La presión diferencial (PD) tampoco es el punto de ruptura. El TAS 202 somete la unidad a su presión de diseño en ambas direcciones, y luego a sobrecargas de 1,5 a 3 veces la carga de diseño, según el producto.
Nuestra mirada a Las pruebas de impacto contra huracanes se realizan tras las clasificaciones de las puertas resistentes a impactos. Explica cada paso.
Preguntas que debe hacerse sobre la presión de diseño en un presupuesto para ventanas resistentes a impactos
Un buen presupuesto vincula un DP calificado con el DP requerido para cada apertura. Haga estas preguntas antes de firmar:
- ¿Cuál es el DP requerido para cada apertura?, ¿Positivo y negativo, y cómo se estableció: en un cuadro del condado, una tabla de códigos o un cálculo de un ingeniero?
- ¿Cuál es la presión diferencial nominal del producto para este tamaño? Debe alcanzar o superar la cifra requerida en ambas direcciones.
- ¿Qué aprobación lo cubre? Solicite el número de aprobación de producto de Florida o número NOA, y en Miami-Dade o Broward, verifique que cubra el uso de HVHZ.
- Si se somete a pruebas según la norma nacional, ¿cuál es el PG? Compárelo con el DP positivo.
- ¿Alguna abertura necesita montantes?, ¿Y están clasificadas para la misma presión?
- ¿Quién solicita el permiso?, ¿Y el cronograma detallará las presiones de cada apertura?
Para colocar varias citas una al lado de la otra, utilice nuestra guía para Comparación de presupuestos de ventanas de impacto apertura por apertura.
Preguntas frecuentes sobre la presión de diseño
¿Qué tipo de diseño necesito para mi casa?
No existe un valor único para un condado o una vivienda. El valor DP requerido se establece para cada abertura en función de la velocidad del viento, la exposición y la altura del techo de su vivienda, además de la zona de la pared y el tamaño de cada abertura.
En Miami-Dade y Broward, la velocidad máxima del viento permitida para las viviendas es de 175 y 170 mph, respectivamente. En Broward, el programa de modernización del condado especifica la presión requerida para cada abertura; en otros lugares, consulte con su contratista para obtener la misma información detallada.
¿Una mayor presión de diseño siempre es mejor?
No automáticamente. Una ventana solo necesita cumplir o superar la presión requerida para su apertura en ambas direcciones. Si un presupuesto ofrece más, pregunte qué cambios implica, como el vidrio, el marco o el refuerzo, y si también aumenta la clasificación de resistencia al agua o el grado de protección.
¿Puede la valoración negativa ser superior a la positiva?
Sí. En la tabla de presión residencial del Código de Construcción de Florida, la succión de la pared es mayor que el empuje hacia adentro, y es máxima en la zona de la esquina.
¿Las puertas también están sujetas a presiones de diseño?
Sí. Las puertas exteriores deben resistir las cargas de viento de diseño, al igual que las ventanas, y las puertas correderas llevan los mismos detalles de etiquetado según la norma R609.3.
Vea nuestra Estilos de puertas de entrada y de patio resistentes a impactos para opciones. Las puertas de garaje tienen su propia tabla de presión en el código residencial; consulte nuestra Puertas de garaje resistentes a impactos para viviendas en el sur de Florida..
¿Cómo puedo encontrar el punto de distribución (DP) de las ventanas que ya tengo?
Busque la etiqueta o el grabado permanente que indique el fabricante y el producto, y luego verifique su aprobación. La etiqueta temporal con el DP solo debe permanecer hasta la aprobación final del inspector de obras, por lo que podría haber desaparecido. Los registros de permisos de su departamento de construcción también podrían incluir la aprobación.
Asigna la calificación según la presentación, no según el folleto.
La presión de diseño tiene dos vertientes: las necesidades de la abertura y la clasificación del producto. Solicite ambas, positiva y negativa, para cada abertura, y verifique la clasificación de PG y de resistencia al agua que aparece junto a ellas.
Nuestro Guía de ventanas resistentes a impactos para compradores del sur de Florida Cubre estilos, vidrio y costos.
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