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/ septiembre-diciembre 2013
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Cálculo estructural de esculturas
Cimbra
continuo en un túnel de viento para
intentar replicar los vórtices de von
Karman, y el consiguiente fallo que
se produjo en la estructura real. El
modelo se realizó con una impreso-
ra plástica en tres dimensiones, con
una escala variable (y altamente
limitada por la altura del túnel de
viento – 14 cm) para poder lograr
que se produjeran los vórtices y la
consiguiente resonancia.
En el primer paso de cálculo de
la frecuencia natural de la pequeña
estructura ya se pudo apreciar que
no se obtendría nada visible en el
experimento en el túnel de viento,
ya que la primera frecuencia natural
encontrada fue de 166 Hz, muy su-
perior al máximo de movimiento vi-
sible por el ojo humano, de tan solo
40 – 50 movimientos por minuto.
Además, después de realizar los
cálculos se obtuvo una flecha máxi-
ma en la punta de tan solo 0,5 mm
y tensiones máximas despreciables
en comparación a la resistencia del
material.
Una vez realizado el mode-
lo a escala y probado en el túnel
de viento se pudo comprobar que,
efectivamente, tal y como predecían
los cálculos, no se obtuvo ningún
movimiento para ninguna veloci-
dad, incluso para aquella a la cual
se produciría resonancia.
Conclusiones del
estudio
El Eurocódigo 3 establece que el
esfuerzo admisible del acero (275 o
355 N/mm
2
habitualmente) decrece
a tan solo un tercio bajo una carga
cíclica en tan solo 200.000 ciclos, lo
cual pudo ocurrir en el B del Bang
en cuestión de meses dadas las fre-
cuencias naturales halladas, y hu-
biera sido ampliamente superado
por los esfuerzos actuantes calcula-
dos de forma teórico–computacio-
nal, produciéndose de tal manera
las situaciones de fallo encontradas.
Con el modelo a escala testado
de manera teórico–computacional
(similar a la forma en que se cal-
culó el modelo real) y en túnel de
viento se validó la correcta utiliza-
ción del cálculo para este tipo de
estructura.
Las cargas inducidas por el vien-
to pueden recurrir en casos fatales
de resonancia si la frecuencia na-
tural de la estructura coincide con
la de la carga, tal y como ocurrió en
el
B del Bang
. Así mismo, al hacer
un modelo a escala, la frecuencia
natural tiene a aumentar de mane-
ra considerable, lo que dificulta las
opciones de reproducir los posibles
fenómenos que pudieran ocurrir.
Túnel de viento usado para el experimento.
Lascargas inducidasporel viento
puedenrecurrirencasos fatalesde
resonanciasi lafrecuencianatural de la
estructuracoincideconlade lacarga
1...,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17 19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,...78