Ensayos con túnel de viento de edificios "romo" de base circular para optimizar mallas espaciales envolventes de edificios en altura

Abstract

El creciente interés en el uso de las mallas espaciales de acero como elementos estructurales envolventes de edificios en altura conlleva a que actualmente el concepto estructural adquiera un papel de mayor relevancia en el diseño y la estética del edifico. Por lo tanto, para poder hablar de una buena resolución arquitectónica del mismo, es necesaria la existencia de una estrecha relación del binomio que conforman ambas concepciones, diseño arquitectónico y análisis estructural. Dada la situación actual, es de gran importancia desarrollar una metodología de trabajo y de análisis para un adecuado planteamiento estructural que permita resolver los problemas habituales implícitos en el diseño y el análisis de este tipo de estructuras. Es necesario, pues, atender aspectos de diseño que permitan obtener una geometría estructural más óptima y eficiente, a la vez que se dé respuesta a las cuestiones formales del edificio. El objetivo general es proyectar, ya desde la estructura, edificios en altura con mallas estructurales de acero envolventes, para obtener las formas resistentes más óptimas y eficientes. En esta línea resulta esencial el análisis de las trayectorias de las líneas isostáticas de acuerdo a las acciones que actúan sobre los edificios, para obtener así las geometrías estructurales de simplificación óptima, comparando su rendimiento estructural con las de geometría base, o inicial (estándar tradicionales), para determinar cuáles son más óptimas. El objeto del presente artículo es presentar una línea inicial de estudio de optimización de mallas estructurales de acero envolventes de edificios en altura de sección circular. Dadas las características de este tipo de geometrías o cuerpos “romo” (no fuseladas o no aerodinámicas) resulta necesario realizar estudios con túnel de viento para el análisis de las fuerzas y los momentos que produce la influencia del flujo de viento en régimen turbulento, para números elevados de Reynolds, propio de los edificios en altura propuestos. En este trabajo se realizan ensayos con túnel de viento para tres modelos distintos, a escala 1/400, de edificios en altura de base circular para determinar la influencia del viento sobre dichos edificios. Una vez realizados los ensayos, se analizan los modelos estructurales con el posterior comparativo respecto al estándar tradicional. Los primeros resultados de edificios en altura de base circular obtenidos, muestran que las geometrías obtenidas de acuerdo a la metodología de diseño propuesta ofrecen un mejor rendimiento estructural y por lo tanto una mayor eficiencia, con respecto a las de geometría base, o inicial.