La carga de nieve en tierra se consulta, no se mide
La carga de nieve en tejado es la carga de diseño, expresada en kilopascales (kN/m²), que una estructura de tejado debe poder soportar por la acumulación de nieve. Los códigos de construcción en regiones nevadas la derivan de una «carga de nieve en tierra» (pg) mapeada para el sitio -- una cifra fijada por el mapa de carga de nieve del código de construcción local aplicable o un estudio específico del sitio, nunca estimada o adivinada en el lugar. Todos los demás resultados de la fórmula escalan directamente a partir de este único número, así que usar el pg incorrecto invalida todo el cálculo.
La fórmula ASCE 7 para tejado plano
La forma ampliamente referenciada del ASCE 7 para carga de nieve en tejado plano es pf = 0,7 × Ce × Ct × Is × pg. Ce es un factor de exposición que va de 0,9 (sitios totalmente expuestos y barridos por el viento que pierden nieve por el viento) a 1,2 (sitios resguardados que retienen más nieve). Ct es un factor térmico: 1,0 para estructuras calefaccionadas, que pierden algo de nieve por derretimiento desde abajo, o 1,2 para estructuras no calefaccionadas como garajes y cobertizos, que retienen la carga completa. Is es un factor de importancia, fijado en 1,0 para ocupación residencial típica.
Luego un factor de pendiente Cs convierte la carga de tejado plano en una carga de diseño de tejado inclinado, ya que los tejados más pronunciados desprenden la nieve con más facilidad: Cs = 1,0 para ángulos de tejado de hasta 30°, disminuyendo linealmente hacia 0 a medida que el ángulo aumenta de 30° a 70°, dando la carga de tejado inclinado ps = pf × Cs.
- Carga de nieve en tejado plano pf = 0,7 × Ce × Ct × Is × pg
- Carga de nieve en tejado inclinado ps = pf × Cs
Ejemplo resuelto
Con una carga de nieve en tierra pg = 1,5 kPa, exposición normal (Ce = 1,0), una estructura calefaccionada (Ct = 1,0) y una pendiente de tejado de 4:12: la carga de tejado plano es pf = 0,7 × 1,0 × 1,0 × 1,0 × 1,5 = 1,05 kPa. El ángulo del tejado es arctan(4 ÷ 12) ≈ 18,43°, que está por debajo del umbral de 30° donde el factor de pendiente comienza a reducir la carga, así que Cs = 1,0 y la carga de diseño de tejado inclinado ps también es igual a 1,05 kPa.
| Factor | Valor usado |
|---|---|
| Carga de nieve en tierra (pg) | 1,5 kPa |
| Factor de exposición (Ce) | 1,0 (normal) |
| Factor térmico (Ct) | 1,0 (calefaccionada) |
| Factor de importancia (Is) | 1,0 (residencial) |
| Carga de tejado plano (pf) | 1,05 kPa |
| Ángulo del tejado (pendiente 4:12) | ≈ 18,43° (Cs = 1,0) |
| Carga de tejado inclinado (ps) | 1,05 kPa |
Esto es una estimación educativa, no un diseño sellado
Esta fórmula es una herramienta de estimación estructural ampliamente referenciada del ASCE 7, útil para entender cómo interactúan los factores -- no sustituye un diseño estructural sellado. La carga de nieve en tierra (pg) siempre debe tomarse del mapa de carga de nieve del código de construcción local aplicable, y el diseño final del techo debe ser verificado por un ingeniero estructural licenciado frente al código vigente para el sitio real.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula de carga de nieve del ASCE 7?
La fórmula de carga de nieve en tejado plano es pf = 0,7 × Ce × Ct × Is × pg, donde pg es la carga de nieve en tierra, Ce es un factor de exposición, Ct es un factor térmico, e Is es un factor de importancia. Luego se aplica un factor de pendiente por separado para obtener la carga de diseño del tejado inclinado.
¿Dónde encuentro la carga de nieve en tierra para mi sitio?
La carga de nieve en tierra (pg) la fija el código de construcción local aplicable, típicamente a partir de un mapa de carga de nieve o un estudio específico del sitio para terrenos de mayor elevación o inusuales -- nunca debe estimarse o adivinarse.
¿Por qué un edificio calefaccionado tiene una carga de nieve menor?
Los edificios calefaccionados pierden algo de nieve por el derretimiento gradual causado por el calor que escapa a través del techo, lo que puede reducir la carga de nieve acumulada. Las estructuras no calefaccionadas como garajes y cobertizos no obtienen este efecto de derretimiento, así que los códigos aplican un factor térmico mayor (Ct = 1,2) para tener en cuenta que se retiene la carga completa de nieve.
¿La pendiente del tejado siempre reduce la carga de nieve?
Solo por encima de un umbral. El factor de pendiente Cs permanece en 1,0 para ángulos de tejado de hasta 30° y solo comienza a disminuir hacia 0 a medida que el ángulo sube de 30° a 70°, reflejando que la nieve se desliza más fácilmente de tejados más inclinados y resbaladizos.
Referencias
- ASCE/SEI 7 — Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures: source of the flat-roof snow load form (pf = 0.7 · Ce · Ct · Is · pg) and slope-factor concept.
- Local/state building code snow load maps — the authoritative source for ground snow load (pg) at a given site.
- International Code Council (ICC) — International Building Code (IBC), structural snow load provisions.