Prensa y Comunicación Institucional

Miden a escala natural presiones de viento sobre estructuras

2015-06-17
En la Facultad de Ingeniería de la UNNE se encuentra en ejecución un proyecto para medir a escala natural presiones inducidas por el viento sobre estructuras, cálculos que habitualmente se realizan en escala reducida o en programas informáticos. Será la primera vez que se reporten mediciones a escala natural en Latinoamérica.
La determinación de las presiones inducidas por el viento sobre las estructuras puede efectuarse mediante ensayos sobre modelos a escala reducida, utilizando lo que se conoce como “túnel de viento”, mediante simulación numérica usando procesadores o a través de mediciones a escala natural. Esta última metodología requiere de una importante cantidad de recursos humanos, materiales y demanda mayor trabajo.
Los ensayos a escala natural son fundamentales en el estudio de la aerodinámica de las estructuras, pues son necesarias para validar los modelos físicos, principalmente usados en ensayos en túnel de viento, los modelos computacionales y los coeficientes de carga propuestos por los reglamentos.
Pero las mediciones a escala natural son particularmente escasas en la Ingeniería de Viento, comparadas con el volumen de información disponible provenientes de modelos reducidos o de simulación, según explican los investigadores Mario B. Natalini, Bruno Natalini, Juan Vallejos y Claudia Morel, del Instituto de Estabilidad de la Facultad de Ingeniería de la UNNE, del cual depende el Laboratorio de Aerodinámica, Jacek Gorecki.
Señalaron que la decisión de realizar las mediciones a escala natural en la UNNE se tomó debido al caudal de conocimientos, avances generados y recursos humanos disponibles en el Laboratorio de Aerodinámica Jacek Gorecki, pero también por la experiencia acumulada en el trabajo articulado con otros centros de investigación de Latinoamérica y otros países del mundo.
El proyecto que se desarrolla en la Facultad de Ingeniería de la UNNE se orienta a medir presiones inducidas por el viento sobre el hangar de techo curvo donde actualmente funciona el Laboratorio de Aerodinámica.
“Será la primera vez que se obtengan resultados de mediciones de cargas de viento a escala natural de esta morfología específica y también la primera vez que se reporten mediciones a escala natural en Latinoamérica” explicó el doctor Bruno Natalini sobre la importancia del proyecto.
Detalló que este tipo de mediciones a escala natural se puede abordar de diferentes maneras, pues el abordaje que se adopte dependerá del tipo de información que se desea obtener y de las posibilidades de instrumentación conforme a los recursos disponibles.
En términos generales todos los sistemas a escala natural constan de dispositivos para medir la velocidad del viento, transductores de presión y un sistema de adquisición de datos. El hardware del sistema de medición de la UNNE está compuesto por un anemómetro ultrasónico que mide la velocidad del viento, del sonido, y temperatura; ocho transductores diferenciales de presión; un data logger (registrador de datos), y una computadora portátil. Se desarrolló un software para automatizar las mediciones.
El anemómetro se encuentra montado sobre una torre de 10 metros de altura, ubicada a 70 metros del hangar donde actualmente funciona el Laboratorio de Aerodinámica, siete de los ocho puntos de medición de presiones se despliegan sobre la sección transversal central del hangar y el punto restante está sobre el borde de la fachada sudoeste.
Si bien en el proyecto de la UNNE se seguirá metodologías de medición utilizadas por otros autores, se prevé sin embargo cambios en la configuración para ajustarse a las características de la climatología local, que con el software se pueden implementar con mucha facilidad.
“Creemos que la medición a escala natural nos permitirá obtener registros para validar los modelos físicos, los modelos computacionales y los coeficientes de carga propuestos por los reglamentos con los que venimos trabajando” señaló Natalini.
Los miembros del equipo a cargo de la investigación comentaron que actualmente están trabajando para resolver algunos problemas como ser la protección de la seguridad de los equipos frente a descargas eléctricas de rayos y otros aspectos estructurales del sistema.
En próximas etapas, se buscará aumentar la capacidad del equipamiento de medición a fin de registrar datos de presiones sobre una mayor cantidad de puntos del techo del hangar y se prevé cambios en la configuración y en el código desarrollado para la automatización de mediciones, con la finalidad de ajustarse a las características del clima local.
En etapas finales de desarrollo se deberá definir un procedimiento de gestión de calidad de datos que asegure el control, la permanente calibración y el mantenimiento del instrumental de medición. “Esto permitirá garantizar la calidad de los datos obtenidos de los distintos elementos que conforman el sistema” señalan.
Los investigadores de la UNNE recordaron que desde el Laboratorio de Aerodinámica aspiran al crecimiento de este campo de estudio sobre vientos, teniendo en cuenta que no están suficientemente desarrolladas las investigaciones de vientos en el hemisferio sur, zona geográfica que enfrentaría fenómenos de gran complejidad en lo que respecta a problemas de tormentas y de tipo ambiental, aunque la mayoría de los estudios provienen de centros de investigación de referencia que están en el hemisferio norte
Los resultados obtenidos en trabajos o investigaciones realizados a escalas reducidas en el Túnel de Viento de la UNNE han sido publicados en numerosos artículos en revistas especializadas y congresos, e incluso permitieron realizar sugerencias que fueron incorporadas a la nueva versión del “Reglamento Argentino de acción del viento sobre las construcciones”.
(Prensa Rectorado UNNE -José Goretta- 12 de junio de 2015)

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