Estudio de modificación de los efectos del viento en una torre con un recrecido superior

Resumen

El estudio se centró en el análisis específico del clima de viento y el ensayo de un modelo rígido de la torre y un modelo de proximidad en túnel de viento de capa límite. La torre de 97 m se ubica en el distrito de negocios y financiero de Madrid rodeada por edificación de notable volumetría en su proximidad. El edificio existente consta de 17 plantas de altura y sobre él se proyecta una remonta de 4 plantas. Se construyó un modelo rígido presiones a una escala de 1:300 mediante tecnología de prototipado rápido (depositado de fundido de policarbonato) y para reproducir todos los detalles aerodinámicamente significativos en un radio de 350 m alrededor del edificio se desarrolló el modelo de proximidad. Se midió la presión en un total de 217 puntos en ensayos llevados a cabo en condiciones de flujo turbulento de capa límite atmosférico para 36 direcciones de viento con objeto de obtener las cargas estructurales debidas a la acción del viento para el diseño del edificio. La carga inducida por el viento y la respuesta correspondiente se calculó mediante la técnica de integración de presiones y también se obtuvieron coeficientes medios y rms de los esfuerzos cortantes y momentos en intervalos de 10º para el rango completo de 360o. Las aceleraciones y velocidades de torsión se determinaron a partir de las propiedades dinámicas, con amortiguamiento del 1,5% del crítico, para los tres modos fundamentales de vibración. También se halló la carga estructural, empleando el mismo amortiguamiento del 1,5% del crítico y se hallaron las distribuciones de la carga estática equivalente para las direcciones X, Y y torsional, reflejando las contribuciones combinadas de las cargas estática y dinámica en el edificio. Los resultados aerodinámicos de coeficientes de esfuerzos reflejan la simetría esperada aunque influyen notablemente las edificaciones existentes alrededor del edificio. La aceleración estimada para 10 años de periodo de retorno es 16 mili-g y conforme con los límites permisibles para hoteles y oficinas y ligeramente superior al límite permisible para edificio residencial. Las aceleraciones determinadas en la esquina son las que se esperan más desfavorables, dada la mayor distancia desde el centro de coordenadas en la planta ocupada más elevada. Las aceleraciones disminuyen en plantas más bajas. La singularidad del estudio radica en la valoración de las cargas sobre la propia edificación existente por el proyecto de la remonta que modifica claramente las cargas en las últimas plantas.