Estudi modal i aerodinàmic d’edificis singulars

Abstract

El plantejament d’aquest Treball Fi de Grau consisteix en fer un estudi de diversos edificis emblemàtics situats en diferents continents del planeta des de dos angles del món de l’enginyeria. El primer és l’anàlisi estructural (en concret des d’un anàlisi dinàmic modal) que és el que ocupa la major part del treball i l’altre és el fluidodinàmic de caràcter estàtic (l’aerodinàmica dels edificis). L’anàlisi modal permet esbrinar, mitjançant càlculs computacionals, quines són les freqüències pròpies dels edificis a partir de models tridimensionals, per tal de després comparar-los amb fons bibliogràfiques. Aquest és d’interès perquè l’efecte de la ressonància que es pot produir amb aquestes freqüències pot produir que l’edifici tingui moviments de risc per l’estabilitat de la mateixa. Per altra banda l’anàlisi aerodinàmic computacional és una manera paral·lela d’estudiar els efectes del vent sobre els edificis tal com s’ha fet i es segueix fent històricament amb els estudis mitjançant túnels de vent. A partir d’aquí, es pot deduir si tenen un bon o no tan bon comportament aerodinàmic al llarg de l’estructura. Per tal de poder realitzar aquests anàlisis s’ha emprat el programari Ansys Workbench de l’Escola d’Enginyeria Industrial de Barcelona. Primer he hagut d’aprendre’l a utilitzar pel primer dels anàlisis i recordar com funcionava pel cas de l’aerodinàmic, en que ja hi havia treballat mentre cursava l’assignatura optativa d’Aerodinàmica de Q8. L’objectiu principal del treball és aprendre a utilitzar l’Ansys i saber caracteritzar els modes propis d’una estructura modelada a partir de SolidWorks per tal de poder entendre com es fan aquests anàlisis en la vida real, així com saber interpretar com es comportarà algun dels edificis a nivell estacionari en un anàlisi aerodinàmic. S’ha pogut realitzar un estudi complert dels modes vibratoris de tres edificis singulars i l’aerodinàmic per parts de l’edifici principal d’estudi.