DYNA JOURNAL ENGINEERING

Key words:

estructuras, viento, vibraciones

Article type:

ARTICULO DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLE

Section:

VARIOUS

En este artículo se pretende resaltar el peligro que puede presentar el viento, como acción variable en el tiempo, en las estructuras ligeras que tan de moda se encuentran en la actualidad. Este peligro se ilustra con el análisis del colapso del puente de Tacoma (EEUU, 1940). Además, y puesto que debido a este suceso se profundizó en el estudio de los efectos dinámicos del viento, se mostrarán las aportaciones que algunas de las últimas normativas (Eurocódigo 1 y Código Técnico de la Edificación) introducen para evitar estos problemas. Todos conocemos estructuras que han sido derribadas por la “fuerza” del viento, sobre todo cuando su velocidad supera los 100 km/h. Sin embargo, el colapso del puente de Tacoma no fue debido directamente a la intensidad del viento, ya que soplaba aproximadamente a 65 km/h y, además, antes de su hundimiento, sufrió oscilaciones verticales de flexión de amplitud entre 0,5 metros y 1 metro, repitiéndose alrededor de 12 veces cada minuto, seguidas de movimientos de torsión cuya amplitud fue aumentando hasta alcanzar 8,5 metros, lo que suponía que el tablero se si-tuaba con una inclinación de 45º respecto de su posición horizontal original (Fig. 1). Esta oscilación se repitió aproximadamente 14 veces por minuto hasta que finalmente se produjo el colapso. Realmente, en la acción del viento se puede considerar la existencia de dos componentes: una fija o estática y otra variable o dinámica. En términos de velocidades, v, se podría escribir: v = vm + vv (1) El primer término, vm, velocidad media, está relacionado directamente con la sobrecarga p ejercida sobre las estructuras a través de la expresión donde c es el “coeficiente eólico”, que depende del ángulo de incidencia del viento y de las características de la estructura [Fomento, 1988]. El segundo término, Um, que expresa la fluctuación de la velocidad, es el origen de los efectos dinámicos producidos por el viento sobre las estructuras:
a) Vibraciones en la dirección del viento, debidas a la variación de su velocidad, estrictamente hablando, o causadas por corrientes de aire que aparecen tras obstáculos (efecto golpe de viento).
b) Vibraciones en dirección ortogonal al viento, ya sean forzadas como consecuencia del desprendimiento de remolinos, o autoexcitadas, que dependen fuertemente de la movilidad de la estructura.