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

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orden de un segundo, ya que el extremo superior del periodo de las ráfagas se
encuentra muy por encima de los periodos que pueden esperarse en las construcciones
comunes.
Potencia (watts)
375
300
225
150
Extensión de
Davenport
Intervalo macrometeorológico
Hondonada
de energía
Intervalo
micrometeorológico
(ráfagas)
75
10 -4 10 -3 10 -2 10 -1
0.2
0.5
1
2
5
10 100 1000
20
50
200
500
ciclos/h
10000 1000 100 10
5
2
1
0.5
0.2
0.1 0.01 0.001
0.05
0.02
0.005
0.002
horas
1 año
4 días
12 horas
1 hora
5 min
1 min
5 s
Figura 4.1.1 Espectro de potencia de la velocidad del viento horizontal, por Van der Hoven, 1967.
ACCIÓN III. Vibraciones transversales al flujo y torsión
En la estela que se forma sobre la parte posterior de cuerpos prismáticos al
incidir el flujo de viento sobre éstos, pueden aparecer vórtices que se alternan según
diferentes números de Reynolds ( R e
= ρVD
/ μ , en donde ρ = densidad del fluido, μ =
viscosidad del fluido, V = velocidad del fluido y D = ancho del cuerpo perpendicular al
flujo). Este fenómeno aparece sobre todo en cuerpos que poseen fronteras curvas
(véase la Figura 4.1.2). Este efecto se manifiesta incluso cuando se trata de fluidos con
baja viscosidad, como es el caso del flujo del viento.
La separación de los vórtices provoca grandes succiones en la parte posterior de
cuerpos expuestos al flujo, sobre todo en los de sección cilíndrica. Esto se traduce, por
una parte, en una fuerza adicional de arrastre en la dirección del movimiento del fluido
y, por otra, los vórtices alternantes inducen sobre el cuerpo fuerzas transversales
periódicas susceptibles de generar una amplificación excesiva de la respuesta
transversal dinámica.
Los vórtices turbulentos de la estela se conocen como vórtices de
Bénard-von Kármán (científicos francés y alemán a quienes se les atribuye esta
4.1 II. 8