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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