Presión del viento sobre los edificios
EOLIOS se ocupa de la estructura de tus edificios:
- Cálculo de los coeficientes de presión
- Estudio de impacto estructural
- Cálculo de las cargas del muro cortina
- Estudio de escenarios críticos de fallo
- Antenas de radar
- Resistencia al viento del mobiliario urbano
- Edificios altos
- Estudio del ruido del viento
- Estudio de la presión máxima de entrada de los sistemas de tratamiento del aire.
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Normas vigentes para el cálculo de las presiones debidas al impacto del viento sobre las fachadas
Eolios está especializada en estudios aeráulicos a gran escala.
Esta experiencia nos permite proporcionarte un análisis en profundidad de las acciones del viento natural y ofrecerte directrices para el diseño de edificios y estructuras de ingeniería civil.
Nos remitimos al Anexo Nacional NF EN 1991-1-4 (Eurocódigo 1) para simular y calcular las presiones del viento sobre el edificio, con una velocidad del viento de referencia correspondiente a una probabilidad anual de superación igual a 0,02 (suceso con un periodo de retorno igual a 50 años, es decir, W50).
Al calcular la presión sobre una fachada, hay que tener en cuenta un gran número de parámetros.
La velocidad del viento parece obvia, pero está definida con precisión en la norma.
También son importantes otros valores más técnicos, como el coeficiente de reducción de la dirección. Por convención, esta dirección se identifica por el ángulo que forma con el Norte, aumentando en el sentido de las agujas del reloj de 0° a 360°.
Así, la velocidad del viento se modula según unos coeficientes predefinidos.
Para las instalaciones temporales (carpas, etc.), se puede utilizar la estación C para modular los coeficientes de viento en función de los meses de utilización de la instalación.
Identificación del viento regulador (clase), criterios de rugosidad del emplazamiento y datos de entrada de la simulación.
- Definición Velocidad básica Vb
- Corrección Cdir
- Definición C0
- Definición Ctemporada
- Definición del coeficiente de rugosidad
- Definición de otros coeficientes
- Modelización del viento en la entrada del dominio
- Síntesis de entrada
Otros valores son esenciales en este tipo de estudio, y el coeficiente de rugosidad del terreno es un buen ejemplo.
Este parámetro varía según la naturaleza del lugar.
La rugosidad necesaria para los cálculos corresponde a la tasa de urbanización del entorno.
El viento no se comportará de la misma manera en un terreno totalmente abierto que en un terreno densamente urbanizado.
Los valores de referencia se definen en varias clases. Hay 5 clases diferentes según te encuentres en el mar, en campo abierto, en el campo con viviendas dispersas, en una zona urbanizada o industrial y, por último, en una zona densamente urbanizada.
La definición precisa de los parámetros de entrada del Eurocódigo garantiza que el cálculo cumple la legislación vigente para este tipo de estudios.
El siguiente vídeo presenta un proyecto de CFD relacionado con la modelización de la distribución del aire en una ciudad y el impacto que el aire puede tener en las fachadas. Este proyecto abarca una serie de aplicaciones centradas en la evolución del flujo de aire a lo largo del tiempo, lo que permite cuantificar la evolución de las presiones, así como la evolución de los flujos de aire en la ciudad.
El objetivo principal de muchos de estos análisis es el impacto del viento en las estructuras, con el fin de validar el dimensionado y comprobar queno se producen efectos indeseables en el futuro.
Cálculo CFD de los coeficientes de presión del viento
Cada pared de un edificio está expuesta al viento por ambas caras (exterior e interior).
La presión ejercida por el viento sobre el edificio se atenúa o amplifica en función de la extensión de la superficie que recibe el viento, de las aberturas y de su impacto sobre las caras (sobrepresión o subpresión).
Para cualquier estructura, conviene determinar los dos efectos: la presión externa y la presión interna.
¿Por qué es necesaria la CFD para estudiar el impacto del viento en las fachadas?
El uso de CFD es cada vez más habitual en este tipo de estudios.
Durante las distintas fases de diseño, puede ocurrir que no se tengan en cuenta los elementos externos.
Un error o un parámetro no tenido en cuenta puede tener consecuencias devastadoras una vez construido el edificio.
Tomemos el ejemplo del accidente ocurrido el 18 de febrero de 2022, el derrumbe de parte del tejado del O2 Arena de Londres.
Este accidente se produjo porque los equipos de diseño no tuvieron en cuenta la posibilidad de que un fuerte efecto Venturi pudiera provocar el derrumbe del tejado. entre las dos torres vecinas. La modelización CFD habría verificado el diseño y puesto de manifiesto este fenómeno.
Hoy en día, la simulación proporciona una respuesta rápida y de bajo coste a este tipo de retos.
La CFD te permite asegurar tus proyectos y limitar la aparición de problemas durante el funcionamiento.
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