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Prueba de resistencia a tormentas, huracanes y viento aparente

 

Imagen: Falcon Heavy (Space X)

 

Cada vez son más frecuentes los temporales de viento tales como los tornados, tifones y huracanes, en zonas geográficas en las que anteriormente nunca se habían producido, e incluso en estaciones impropias de las típicas tormentas tropicales, poniendo en peligro infraestructuras e instalaciones modernas diversas, tales como las de energía eólica, por ejemplo, dada su intencionada exposición estratégica al viento.


A ello hay que sumar que, con el avance de tecnologías tales como la aeronáutica y aeroespacial, defensa armamentística, etc., a los fenómenos naturales se suman los generados artificialmente por efecto de la velocidad intrínseca. Nos referimos a la generación del viento aparente, el cual supone una acción multiplicativa sobre los ingenios voladores tales como las lanzaderas espaciales utilizadas en la tecnología satelitaria y la conquista del cosmos.

 

Por todo ello, cobra cada vez mayor importancia la realización de ensayos de simulación climática a escala de laboratorio, con el fin de poder analizar la resistencia de los materiales y de las estructuras, frente a las inclemencias climatológicas.

 

Para los científicos, estos fenómenos meteorológicos son verdaderamente preocupantes, cuestión por la cual es de vital importancia, tanto extremar los cálculos teóricos de resistencias estructurales, como también la realización de pruebas experimentales de laboratorio, mediante la utilización de maquetas a escala, con el fin de poder extrapolar los datos obtenidos, a la realidad.

 

Un capítulo importante de la prueba de resistencia al viento se encuentra en la arquitectura, con retos constructivos de cada vez mayor altura.

 

Un buen ejemplo de ello es que una reproducción a escala 1:50 del obelisco diseñado por Santiago Calatrava para Madrid ha sido sometido a pruebas de cargas de viento de 100 kilómetros por hora en una cámara de ensayo de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).

 

La obra del arquitecto valenciano tiene 82 metros de altura de estructuras de  bronce y acero.

 

La maqueta sometida a las pruebas mencionadas apenas superaba el metro y medio de altura.

 

El catedrático Ángel Sanz Andrés, del Instituto Universitario de Microgravedad Ignacio Da Riva de la UPM, explicó que los resultados de las pruebas a 100 kilómetros por hora habrán de multiplicarse por cuatro si se considera que la estructura debiera soportar, por ejemplo, vientos del doble de velocidad.

 

El especialista explicó que la carga en un edificio se refiere a la fuerza con que el viento lo empuja y, en consecuencia, habrá que dimensionar las secciones de la construcción y los materiales para que resista. “No se trata de que si no se rompe en el ensayo tampoco se vaya a romper el real, sino que aplicamos un sistema que mide la fuerza que hay que hacer para sujetar el edificio", indicó.

 

La carga es proporcional al tamaño; los ingenieros recogen los resultados de la prueba y los multiplican por unos factores adecuados que correspondan a la escala real.

 

El experimento, en el que no se han observado anomalías, se ha efectuado en el túnel del viento de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos de la UPM.

 

Las pruebas se realizan en cámaras de ensayos climáticos, entre las que son de especial consideración los Túneles de Viento equivalentes al empleado en las pruebas experimentales descritas.

 

En estas cámaras de ensayos se pueden reproducir fuerzas de viento equivalentes a verdaderos huracanes, con o sin carga de lluvia, granizo, arena, etc.

 

Los túneles de viento se diseñan a requerimiento del usuario, bajo proyecto, pudiendo variar la superficie de exposición, la longitud del túnel, la capacidad de impulsión, etc.

 

La intensidad del viento puede ser programada mediante sistemas de regulación electrónica de velocidad.

 

Opcionalmente los generadores pueden ser intercambiables y se pueden instalar fijos o móviles, sobre carros rodantes. Por supuesto cobran un papel importante los instrumentos de verificación certificados, tales como los patrones anemométricos de calibración con trazabilidad internacional.

 

Los objetos a ensayar pueden ser ubicados sobre plataformas fijas u orientables, con el fin de someterlos a todos los posibles ángulos direccionales del viento. Pueden ser dotados de sensores para la medición de desplazamientos y de fuerzas dinamométricas, y los datos obtenidos pueden ser almacenados para su posterior procesamiento informático.

 

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