Importancia de la determinación precisa de las cargas de viento
La determinación precisa de las cargas de viento en estructuras urbanas es esencial para garantizar su seguridad y correcto desempeño.
Influencia de la Capa Límite Atmosférica (CLA)
Un aspecto crucial a considerar en este proceso es la influencia de la Capa Límite Atmosférica (CLA), la cual puede tener un impacto significativo en la distribución y magnitud de dichas cargas. La CLA se refiere a la delgada región de la atmósfera adyacente a la superficie, donde la velocidad del viento se ve afectada por la rugosidad y las características del terreno, desarrollando un perfil logarítmico cerca de la superficie, donde la velocidad aumenta con la altura.
Variaciones en entornos urbanos y su impacto en la CLA
Las variaciones en la altura, densidad y morfología de los edificios y obstáculos en entornos urbanos pueden generar una CLA compleja y altamente heterogénea.
Riesgos de ignorar la influencia de la CLA
Ignorar esta consideración puede llevar a una subestimación de las cargas de viento, lo que podría comprometer la integridad estructural y la seguridad de los edificios. Por lo tanto, es fundamental integrar el efecto de la CLA en el análisis y diseño de estructuras urbanas.
Métodos para evaluar la influencia de la CLA
Dos enfoques comúnmente utilizados para evaluar su influencia son la simulación de dinámica de fluidos computacional (CFD) y las pruebas en túneles de viento con CLA.
Comparación entre túneles de viento y simulaciones CFD
Si bien los túneles de viento proporcionan una representación física del fenómeno, permitiendo la medición directa de las cargas de viento sobre un modelo a escala, la modelización mediante CFD permite analizar en detalle la interacción entre el flujo de viento y la geometría del entorno urbano, considerando la complejidad de la capa límite con una mejor relación entre número de pruebas y costo, y un mayor nivel de detalle que las pruebas en túneles de viento.
Complementariedad entre modelos numéricos y experimentales
Sin embargo, los modelos numéricos requieren validación mediante comparación con resultados experimentales, por lo que ambas metodologías coexisten. De esta manera, el análisis CFD se emplea durante el proceso de diseño, ofreciendo una alta capacidad para realizar análisis de sensibilidad y optimización, con el fin de obtener un diseño final, el cual será validado a través de pruebas experimentales en túneles de viento.
