Manual de diseño de Obras Civiles [Diseño por Viento] CFEV08

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c) Características de la interacción flujo – estructura. Los empujes medios
(estáticos) y dinámicos que se describieron en a) y b) constituyen el
componente longitudinal más importante de los efectos que el viento ocasiona
en las estructuras, si se exceptúan los problemas de amplificación dinámica
que se describen en d). Adicionalmente, las perturbaciones que algunos
cuerpos ocasionan en el flujo de aire se manifiestan en forma de vórtices, los
cuales se generan periódicamente y viajan a lo largo de la estela turbulenta,
causando empujes dinámicos transversales a la dirección del viento.
d) Características de inestabilidad aeroelástica. La acción del viento sobre una
estructura ocasiona desplazamientos de la misma, tanto en la dirección en la
que éste fluye, como normalmente al flujo. La velocidad relativa entre el
viento y la construcción varía en magnitud y dirección en función del tiempo,
alterándose el ángulo de incidencia. Para ciertas formas de cuerpos y
direcciones del viento, puede ocurrir que éste al actuar con un nuevo ángulo
de incidencia ocasione fuerzas o desplazamientos mayores en la dirección
transversal, lo que origina nuevos cambios en dicho ángulo; si este fenómeno
continúa, dichos desplazamientos pueden ser excesivos y causar,
eventualmente, el colapso de la estructura. Las pruebas en túnel de viento
permiten establecer cuándo una forma geométrica dada puede ocasionar
problemas de inestabilidad, véase Simiu y Scanlan (1996) y ASCE (1999).
Un fenómeno importante que puede producir vibraciones peligrosas en
construcciones flexibles es el designado como “aleteo” (“flutter”). Cuando el
viento incide con un ángulo de ataque muy bajo sobre áreas planas grandes o
de muy baja curvatura, puede excitar simultáneamente vibraciones de flexión
y de torsión. Los desplazamientos de un modo de vibración, aumentan los
efectos del viento sobre algún otro; si éstos tienen periodos próximos entre sí,
se acoplan, y la amplitud de los desplazamientos aumenta ciclo tras ciclo.
Este fenómeno es típico en cubiertas colgantes con curvatura pequeña y en
puentes colgantes.
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