Cómo aplicar cargas de viento a estructuras de grúas en el análisis por elementos finitos (FEA) utilizando la norma EN 13001 y el programa F.E.M. 1.001

Paso 1 — Determinar el estado de la grúa antes de aplicar la carga de viento

Una misma grúa puede presentar diferentes casos de viento determinantes, ya que su superficie expuesta, la trayectoria de la carga, su rigidez y las reacciones en los apoyos varían en función de la configuración.

Comience por determinar si la grúa está en funcionamiento o estacionada. Un caso de funcionamiento puede incluir una carga elevada, un ángulo específico de la pluma y una posición del carro que modifique tanto la carga vertical como el momento inducido por el viento. Un caso de grúa estacionada o fuera de servicio puede no tener carga útil, pero sí una posición diferente de la pluma, un estado de bloqueo del giro o una exposición al viento que resulte crítica para la estabilidad o las reacciones de apoyo.

La posición de la pluma o del brazo es importante porque modifica la elevación, la superficie proyectada y el centro de gravedad de la estructura. Una pluma inclinada hacia arriba, un brazo horizontal y una pluma bajada no presentan la misma geometría frente a una misma dirección del viento, y además pueden afectar a la estabilidad de la grúa en condiciones de carga combinada.

Las posiciones del carro, la carga útil y el gancho también deben ajustarse al caso de carga previsto. Desplazar el carro hacia la punta de la pluma puede aumentar el efecto de vuelco y modificar qué elementos, uniones o apoyos son los determinantes. Incluso cuando la carga útil no aumenta la superficie expuesta al viento, modifica la respuesta estructural ante la condición de carga combinada.

Compruebe también la orientación de giro. Una grúa puede comportarse de forma muy diferente cuando la pluma está alineada con el viento que cuando el viento sopla transversalmente a ella. La dirección determinante suele estar relacionada con la relación entre la dirección del viento, la orientación de la pluma y la disposición de los apoyos.

Las condiciones de los apoyos o cimientos deben reflejar la configuración real. Las posiciones de los estabilizadores, los apoyos sobre raíles, la rigidez de los pedestales, las restricciones de los cimientos y las condiciones de anclaje influyen en la forma en que las cargas del viento se transmiten a la estructura portante.

Por último, confirme qué equipos y accesorios se incluyen en el modelo. Las cabinas de la maquinaria, las cabinas de mando, las plataformas, los contrapesos, los pasamanos, los equipos de mantenimiento y otros accesorios pueden modificar de forma significativa la superficie expuesta y la distribución de la carga. Incluya únicamente los componentes presentes en las condiciones que se están evaluando y asegúrese de que sus coeficientes de resistencia al viento estén definidos adecuadamente.

No defina el viento como una carga genérica antes de decidir qué configuración concreta de grúa representa el modelo.

Paso 2 — Definir el perfil del viento y la referencia en tierra

Antes de aplicar la acción del viento al modelo, defina cómo varía dicha acción en función de la altitud y a partir de qué punto se mide dicha altitud.

Un perfil de viento no es solo una lista de valores de presión o velocidad. Debe asignarse al modelo utilizando la dirección vertical global seleccionada y la referencia de altura cero. Si estos parámetros no se definen de forma coherente con el modelo de la grúa, los valores correctos de presión o velocidad podrían aplicarse a cotas no deseadas.

Configuración de la carga de viento en SDC Verifier: dirección vertical, vector de viento, método de aplicación, nivel del suelo y perfil de presión en función de la altura

Configure el eje vertical

El eje vertical indica a SDC Verifier cómo interpretar la cota de los elementos al aplicar la presión o la velocidad del viento en función de la altura.

En muchos modelos de grúas, el eje Z global es vertical. Sin embargo, es conveniente verificarlo en lugar de darlo por sentado. Los modelos importados, los ensamblajes girados, los sistemas de coordenadas locales y las orientaciones no estándar de los modelos pueden hacer que resulte relevante un eje o una dirección distintos.

Antes de definir la carga de viento, compruebe la orientación del modelo en el sistema de coordenadas global. SDC Verifier utiliza la dirección global seleccionada para determinar la altura de los elementos con respecto al perfil de viento; no utiliza el sistema de coordenadas local de cada elemento para este fin. Por lo tanto, la dirección vertical seleccionada debe corresponder a la elevación real de la estructura de la grúa, desde el nivel de apoyo hasta la punta de la pluma y el equipo elevado.

Establezca la referencia de altura cero

La referencia de altura cero define el punto a partir del cual SDC Verifier comienza a medir la altura del perfil del viento en el modelo.

No define la velocidad del viento de diseño ni las condiciones del viento. Dichos valores deben determinarse en función de la ubicación de funcionamiento de la grúa, la zona de viento aplicable, los datos de la obra, la norma vigente o los requisitos específicos del proyecto.

En la configuración de la carga del viento, la referencia de altura cero se utiliza para asignar el perfil de presión o velocidad definido a las cotas del modelo. Configúrela de forma coherente con el sistema de referencia del proyecto, como el nivel del carril, el nivel de cimentación, la base del pedestal u otra cota de referencia definida.

La referencia no debe seleccionarse únicamente porque resulte conveniente en las coordenadas del modelo. En el caso de las grúas de gran altura, una referencia de altura cero incoherente puede hacer que el perfil del viento se aplique a un rango de altitud incorrecto y altere la carga calculada en las secciones de la pluma, los pórticos, las plataformas de maquinaria, las cabinas elevadas y los elementos de celosía.

Definir la presión o la velocidad en función de la altura

SDC Verifier admite dos formas de definir un perfil de viento en función de la altura:

• Presión en función de la altura — introduzca los valores de presión del viento directamente en las cotas definidas.
• Velocidad en función de la altura — Introduzca los valores de velocidad del viento a las altitudes definidas y especifique la densidad del aire que se utilizará para calcular la presión.

Utilice el método que se ajuste a los datos de entrada disponibles del proyecto y a las bases de diseño aplicables. Los valores deben proceder de la norma correspondiente, de los datos del emplazamiento, de las especificaciones del cliente o de un cálculo aprobado de la acción del viento.

Por ejemplo, un perfil de viento puede introducirse como un conjunto de valores en función de la altura:

Estos valores son meramente orientativos. En un proyecto real, el perfil debe sustituirse por los datos eólicos homologados correspondientes a la ubicación de funcionamiento de la grúa, la zona de viento y la condición de diseño.

Paso 3 — Determinación de la dirección del viento y del método de aplicación de la carga

La dirección del viento no solo influye en el signo de la carga aplicada. También modifica la superficie proyectada de los elementos estructurales y los equipos, la distribución de las fuerzas a lo largo de la estructura, el momento de vuelco global y la utilización local de cada uno de los elementos estructurales, uniones y apoyos.

SDC Verifier le permite definir la dirección del viento utilizando el sistema de coordenadas global. Puede seleccionar una dirección global principal, crear cargas de viento con incrementos angulares definidos o especificar manualmente un vector de viento personalizado.

Utilice una dirección global principal cuando el caso de viento requerido coincida con los ejes del modelo. Utilice incrementos angulares cuando sea necesario comprobar varias direcciones del viento, por ejemplo, cada 30° o 45° en un intervalo definido. Utilice un vector definido manualmente cuando la dirección del viento deba seguir un ángulo específico del proyecto o cuando la orientación de la grúa no coincida con los ejes globales principales.

La dirección de la carga de viento no se define a partir del sistema de coordenadas local de cada elemento. Los ejes locales de los elementos pueden seguir siendo relevantes para la orientación de los elementos y el cálculo del coeficiente de resistencia aerodinámica, pero el vector de viento en sí mismo se define de forma global en la configuración de la carga de viento.

Una vez definida la dirección, seleccione el método de aplicación de cargas que se ajuste al tipo de elemento y a los supuestos de ingeniería en los que se basa el modelo.

• Superficie prevista aplica la acción del viento en función de la superficie del elemento proyectada hacia la dirección del viento. Este enfoque suele ser pertinente cuando la superficie expuesta varía en función de la orientación del elemento.
• Componente de la velocidad utiliza la componente de la velocidad del viento con respecto a la orientación del elemento. Puede resultar útil cuando la definición de la carga debe reflejar la forma en que el elemento está alineado con el viento.
• De normal a normal para el rostro aplica una presión normal a la superficie seleccionada. Esto suele ser relevante en el caso de geometrías basadas en placas o superficies, en las que la cara expuesta se representa de forma explícita en el modelo.

No existe un único enfoque válido para todos los modelos de grúa. La selección debe ajustarse a la geometría modelada, a los datos de viento disponibles y a la hipótesis de diseño que se esté verificando. Los elementos de viga, las estructuras de caparazón, los equipos cerrados y las representaciones estructurales simplificadas pueden requerir un tratamiento diferente.

Antes de continuar, compruebe que la dirección seleccionada se ajusta a la configuración de la grúa. Confirme que el vector de viento representa el caso físico previsto y que las superficies o los grupos de elementos esperados están expuestos a la carga.

Paso 4 — Aplicar los coeficientes de resistencia aerodinámica basados en normas

SDC Verifier permite a los ingenieros seleccionar los coeficientes de resistencia aerodinámica de acuerdo con la norma EN 13001 o F.E.M. 1.001 para elementos de viga reconocidos y, a continuación, revisar cómo se han seleccionado dichos valores antes de aplicar la carga de viento.

SDC Verifier admite los métodos de aplicación de la carga de viento basados en el área proyectada, en los componentes de velocidad y en la normal a la cara.

Cuándo resulta útil el curso F.E.M. 1.001

La norma F.E.M. 1.001 es una norma sobre grúas más antigua que, en los nuevos proyectos, ha sido sustituida en gran medida por la norma EN 13001. No obstante, en ocasiones sigue utilizándose para evaluar grúas existentes, cálculos heredados o proyectos antiguos en los que la norma F.E.M. 1.001 formaba parte de la base de diseño original.

En SDC Verifier, el flujo de trabajo del coeficiente de resistencia aerodinámica F.E.M. 1.001 puede aplicarse automáticamente a los elementos de viga unidimensionales reconocidos. La selección del coeficiente se basa en los datos disponibles sobre los elementos de viga, tales como la forma de la sección transversal, la longitud del elemento y la esbeltez.

Este flujo de trabajo automático se aplica únicamente a los elementos de viga. Si el mismo elemento físico se modela con elementos de placa o sólidos, el coeficiente deberá asignarse manualmente.

Entre los casos típicos de vigas se incluyen:

• elementos de la pluma en celosía;
• elementos de la estructura;
• tirantes diagonales y horizontales;
• patas de la grúa de pórtico;
• cordajes de la botavara y el jib;
• otros elementos de la grúa representados como vigas unidimensionales.

Lo más importante no es que se recomiende utilizar el coeficiente F.E.M. 1,001 en los nuevos proyectos de grúas, sino que los ingenieros puedan seguir aplicando y revisando esta lógica de coeficientes cuando el proyecto o la documentación de una grúa ya existente así lo requiera.

Revisión del coeficiente de resistencia aerodinámica F.E.M. 1.001 basada en la geometría y la esbeltez de los elementos de viga en SDC Verifier.

Cuándo resulta útil la norma EN 13001

La norma EN 13001 resulta útil cuando el proyecto de grúa se desarrolla en torno a los requisitos de dicha norma y el equipo de ingeniería necesita que la selección del coeficiente de resistencia aerodinámica se ajuste al mismo contexto de diseño.

En SDC Verifier, la opción EN 13001 tiene en cuenta la geometría de las vigas y la relación entre la dirección del viento y los ejes de las vigas como parte del proceso de selección de coeficientes.

Esto puede resultar relevante cuando:

• la grúa se ha diseñado o verificado de conformidad con los requisitos de la norma EN 13001;
• El equipo del proyecto debe documentar cómo se seleccionaron los coeficientes de viento en el proceso de diseño de la grúa;
• Se debe comprobar de forma explícita la dirección del viento con respecto a los ejes de los elementos de la viga;
• Se están evaluando diversas orientaciones de las grúas y direcciones del viento.

La selección de los coeficientes de la norma EN 13001 no demuestra, por sí sola, el pleno cumplimiento de dicha norma por parte de la grúa. La verificación completa sigue dependiendo de los casos de carga aplicables, las combinaciones, los coeficientes de seguridad, los supuestos de diseño y las comprobaciones requeridas para el proyecto.

Revisión del coeficiente de resistencia aerodinámica según la norma EN 13001 en SDC Verifier, incluidas las propiedades de los elementos y los coeficientes para orientaciones del viento de 0° y 90°.

Qué hay que revisar antes de aplicar los coeficientes

No considere la selección de coeficientes basada en normas como una «caja negra». Antes de aplicar la carga de viento, revise los grupos de elementos y los datos utilizados para el cálculo.

Compruebe lo siguiente:

• los elementos de viga unidimensionales previstos se identificaron correctamente;
• la forma de la sección transversal, la longitud del elemento, el índice de esbeltez y la orientación utilizados para la selección de los coeficientes se ajustan al modelo real;
• los coeficientes de resistencia aerodinámica seleccionados son adecuados para la geometría del elemento y la dirección del viento;
• cada grupo de coeficientes incluye los elementos de viga previstos;
• la orientación de los elementos de viga y la selección de los coeficientes se ajusten a la exposición física real de la estructura;
• los elementos modelados como placas o sólidos no se consideran elementos de viga reconocidos automáticamente;
• Los coeficientes asignados manualmente se utilizan en los casos en que no se aplica el flujo de trabajo automático para las vigas.

Esta revisión reviste especial importancia en el caso de los modelos importados, los modelos simplificados de grúas y las estructuras que combinan vigas con geometría de caparazón o sólida.

Los coeficientes de resistencia aerodinámica basados en normas mejoran la coherencia, pero no eliminan la necesidad de comprobar si el modelo representa la estructura real expuesta.

Nota sobre el producto: Aplicación de la norma EN 13001

El cálculo del coeficiente de resistencia aerodinámica según la norma EN 13001 está disponible en SDC Verifier como función beta. En el flujo de trabajo actual, los coeficientes se calculan para ángulos de 0° y 90° entre el vector del viento y los ejes locales del elemento.

En los casos de proyectos críticos, consulte la documentación actual del producto y compruebe que el flujo de trabajo implementado se ajusta a los requisitos del proyecto y a las direcciones del viento que se están evaluando.

Paso 5 — Gestión de placas, sólidos y geometrías no estándar

La selección del coeficiente de resistencia aerodinámica basada en normas tiene un límite claro. Los procedimientos de la norma EN 13001 y de la norma F.E.M. 1.001 se aplican a vigas que cuentan con datos de sección transversal validados en el modelo.

Los elementos de cáscara y sólidos utilizan los valores de coeficiente asignados a las placas o a los sólidos. Esto resulta relevante cuando el modelo incluye estructuras de placas, geometría cerrada o componentes sólidos detallados, en lugar de vigas con secciones transversales definidas.

Algunos ejemplos típicos son:

• naves de maquinaria;
• cabinas de operarios;
• contrapesos;
• carcasas cerradas;
• fundas para equipos;
• estructuras prefabricadas de tipo cajón;
• plataformas o paneles en los que predominan las placas;
• elementos no estándar que no se ajustan al procedimiento habitual para elementos de viga.

Para estos componentes, defina los coeficientes de resistencia aerodinámica por separado, basándose en la geometría real y en los fundamentos técnicos del caso de carga. SDC Verifier permite asignar valores de coeficientes personalizados a un grupo seleccionado de elementos, de modo que el modelo de carga de viento pueda reflejar los supuestos específicos del proyecto, en lugar de obligar a toda la geometría a ajustarse a la misma regla de vigas.

Se pueden asignar coeficientes de resistencia aerodinámica personalizados mediante selecciones del usuario, componentes, materiales, propiedades o grupos.

Utilice coeficientes personalizados únicamente cuando se pueda documentar su fundamento. La fuente puede ser un pliego de condiciones del proyecto, un cálculo aprobado, datos de túnel de viento o de ensayos, una norma de diseño aplicable u otro método de ingeniería contrastado.

Un coeficiente personalizado no es una solución alternativa para un modelo incierto. Debe poder atribuirse a una hipótesis o fuente de carácter técnico.

Antes de aplicar la carga, compruebe que la selección personalizada incluya la geometría prevista y que no se solape de forma incorrecta con elementos de viga que ya utilicen coeficientes de la norma EN 13001 o del F.E.M. 1.001. De este modo se evita el doble cómputo del área expuesta o la aplicación de supuestos incoherentes al mismo componente estructural.

Paso 6 — Compruebe las distintas direcciones del viento

La dirección que genera la mayor fuerza eólica total no es necesariamente la que determina el diseño estructural. Un caso de viento de costado puede dar lugar a la mayor superficie proyectada, mientras que una dirección oblicua puede generar una trayectoria de carga más crítica a través de la pluma, el sistema de arriostramiento, los soportes o las uniones locales.

Por qué «One Direction» rara vez es suficiente

Las distintas direcciones del viento pueden determinar diferentes comprobaciones.

En un caso, la respuesta más elevada podría ser la tensión global de la pluma. En otro, el resultado determinante podría ser el pandeo de un puntal esbelto, la fuerza de empuje en un apoyo, la tensión local cerca de una unión o un límite de desplazamiento en la punta de la pluma.

Esto resulta especialmente relevante en el caso de las grúas que:

• maquinaria asimétrica o sistemas de contrapeso;
• disposiciones de soportes asimétricas;
• brazos inclinados o plumas descentradas;
• diferentes posiciones del carrito;
• superestructuras giratorias;
• accesorios que aumentan la superficie expuesta en un lado de la figura.

La dirección crítica depende de la geometría de la grúa, las condiciones de funcionamiento, la disposición de los apoyos y la respuesta que se esté evaluando. No se debe dar por sentado que la dirección en la que se produce la mayor fuerza resultante del viento sea también aquella en la que se da la mayor utilización.

Crear un barrido según la dirección del viento

En SDC Verifier, cree cargas de viento independientes para todo el rango de direcciones que deba evaluarse.

1. Defina la dirección inicial del viento.
2. Establezca el rango angular requerido.
3. Seleccione un paso angular.
4. Cree cargas de viento independientes para cada dirección en el barrido.
5. Añada los casos de viento generados a las combinaciones de carga pertinentes de la grúa.
6. Compare el resultado determinante para cada tipo de comprobación requerida.

Establezca un vector de viento personalizado, un rango de dirección y un incremento angular para generar casos de carga de viento independientes.

El rango y el incremento seleccionados deben ajustarse a los requisitos del proyecto y al comportamiento estructural previsto. Una grúa con una geometría regular y una simetría clara puede requerir menos direcciones que una grúa con una pluma descentrada, accesorios complejos o condiciones de apoyo asimétricas.

El objetivo no es generar el mayor número posible de casos, sino utilizar suficientes directrices para identificar con seguridad la respuesta adecuada.

Al analizar los resultados, no se limite a comparar la fuerza total del viento. Compruebe qué dirección predomina:

• tensión en la pluma;
• utilización del pandeo de los elementos;
• reacciones de apoyo o ánimo;
• tensiones locales cerca de las uniones;
• desplazamiento global o local;
• cualquier otro resultado de verificación específico del proyecto.

Paso 7 — Revise la carga de viento aplicada antes de realizar el cálculo

Antes de utilizar los casos de viento en los cálculos de tensión, pandeo, fatiga o deflexión, revise la propia definición de la carga.

En esta fase es donde se pueden detectar muchos errores del modelo antes de que afecten a los resultados estructurales. Es posible que el cálculo de una carga de viento se resuelva sin que se generen avisos, incluso cuando se hayan seleccionado elementos incorrectos, el perfil se haya referenciado desde un nivel erróneo o la fuerza aplicada no se corresponda con la condición prevista de la grúa.

Revise la carga de viento en el modelo y, cuando esté disponible, en el informe. Compruebe los elementos seleccionados, la fuente del coeficiente, el área proyectada, la fuerza resultante y el centro de la fuerza aplicada antes de pasar a la verificación.

El hecho de que un contorno de tensiones tenga un aspecto razonable no constituye una prueba de que la carga de viento en sí se haya definido correctamente.

Compruebe el área total de aplicación, el área proyectada y el centro de las fuerzas aplicadas antes de realizar las comprobaciones estructurales.

Lista de comprobación previa a la resolución

Compruebe lo siguiente antes de ejecutar las comprobaciones estructurales:

• ¿Coincide el eje vertical seleccionado con la cota real de la grúa?
• ¿Se ha establecido la referencia de altura cero de forma coherente con el datum del modelo y el perfil de viento previsto?
• ¿Se ajusta el perfil de viento seleccionado al lugar de funcionamiento de la grúa, a la zona de viento aplicable, a la norma, a los datos del emplazamiento o a los datos de entrada aprobados para el proyecto?
• ¿Se ajusta el perfil de presión o de velocidad a los datos de entrada aprobados para el proyecto?
• ¿Se aplica la carga del viento únicamente a los elementos estructurales y no estructurales previstos?
• ¿Se identifican correctamente los elementos de la viga previstos?
• ¿Se aplican los coeficientes de la norma EN 13001 o de la norma F.E.M. 1.001 cuando procede?
• ¿Se dispone de coeficientes personalizados documentados, cuando sea necesario, para las placas, los elementos sólidos, las carcasas de maquinaria, las cabinas y otros componentes no estándar?
• ¿Se ha evaluado más de una dirección del viento en los casos en que la geometría de la grúa o los requisitos del proyecto así lo exijan?
• ¿Coincide la superficie total prevista con la estructura visible que representa el modelo?
• ¿Tienen la fuerza resultante total una magnitud y una dirección razonables?
• ¿Coincide el centro de la fuerza aplicada con la altura y la distribución de la geometría expuesta?
• ¿Se incluyen todos los casos de viento exigidos en las combinaciones de carga previstas?

La revisión también debe confirmar que no existan solapamientos entre las selecciones que utilizan coeficientes de viga basados en normas y aquellas que utilizan coeficientes personalizados de placa, sólidos o de equipamiento. Las selecciones solapadas pueden aplicar la acción del viento dos veces a la misma geometría o generar supuestos incoherentes dentro de un mismo caso de carga.

Paso 8 — Añadir cargas de viento a las combinaciones de carga de la grúa

La carga de viento no debe analizarse como una acción estructural aislada. Debe combinarse con el estado de la grúa que el modelo pretende representar.

En función del caso, esto puede incluir el peso propio, la carga levantada, los efectos del carro o de la elevación, la inercia, la posición de giro, la configuración de los apoyos, así como los factores de seguridad y los grupos de carga pertinentes exigidos por la norma del proyecto.

Por ejemplo, un caso de carga de viento en una grúa estacionada puede combinarse principalmente con el peso propio, las condiciones de apoyo y los requisitos de fuera de servicio. Un caso de funcionamiento también puede requerir la carga levantada, la posición del carro, la configuración de la pluma, las acciones relacionadas con el movimiento y los factores de carga aplicables.

La combinación correcta depende del tipo de grúa, las condiciones de funcionamiento, la normativa aplicable y los fundamentos de diseño del proyecto.

Para obtener información detallada, consulte:

• [Guía de verificación de grúas EN 13001]
• [Combinaciones de carga en SDC Verifier]
• [Ayuda sobre cargas FEM]

No incluya el efecto del viento en todas las combinaciones de forma predeterminada. Inclúyalo cuando así lo exijan las condiciones de diseño y la normativa aplicable, y compruebe posteriormente que la dirección del viento prevista y la configuración de la grúa se hayan tenido en cuenta en el conjunto final de comprobaciones.

Ejemplo resuelto: revisión de la definición de «viento» en un modelo de grúa

Este ejemplo muestra cómo se puede revisar la definición de la carga de viento en un modelo de grúa antes de la verificación estructural. El objetivo no es identificar una dirección de viento dominante universal, sino comprobar si la configuración del viento aplicada es coherente con la geometría de la grúa, la exposición de los elementos estructurales y la dirección prevista de la carga.

El primer paso consiste en revisar los gráficos de coeficientes de resistencia aerodinámica. En SDC Verifier, los coeficientes de resistencia aerodinámica pueden visualizarse en el modelo, lo que facilita la comprobación de si la distribución de los coeficientes se ajusta a la estructura física. Esto resulta especialmente útil en el caso de los modelos de grúas, en los que los distintos elementos presentan diferentes formas de sección transversal, longitudes, orientaciones y exposición al viento.

Se han representado gráficamente los coeficientes de resistencia aerodinámica CwY en el modelo de la grúa para analizar la distribución de dichos coeficientes a lo largo de los elementos estructurales.

Se han representado gráficamente los coeficientes de resistencia aerodinámica CwZ en el modelo de la grúa para comprobar la variación de dichos coeficientes en función de otra dirección del viento.

Los gráficos CwY y CwZ muestran cómo se distribuyen los coeficientes de resistencia aerodinámica a lo largo de la grúa para diferentes direcciones del viento. Estas representaciones ayudan a los ingenieros a verificar si los coeficientes seleccionados son razonables para los grupos de elementos correspondientes y si la orientación de los elementos de viga utilizada en el cálculo se ajusta a la estructura real.

El siguiente paso consiste en revisar las direcciones del viento aplicadas. Las vistas «Viento X» y «Viento Y» muestran cómo se aplica la carga del viento para diferentes direcciones globales. La comparación de estos gráficos permite confirmar que la dirección del viento seleccionada genera el patrón de carga previsto en el modelo de la grúa antes de que el caso se utilice en los cálculos estructurales.

Carga de viento aplicada en la dirección X global, en la que se muestra la distribución de la carga sobre la estructura de la grúa.

Carga de viento aplicada en la dirección global Y, en la que se muestra el patrón de carga correspondiente a una dirección global del viento alternativa.

Siempre que sea posible, una validación física adicional puede aportar un contexto útil. Una visualización en túnel de viento puede ayudar a ilustrar el comportamiento del flujo de aire alrededor de la geometría de la grúa, pero debe considerarse como una prueba técnica complementaria. No sustituye a la definición de la carga de viento, la asignación de coeficientes ni el proceso de verificación en el modelo de análisis por elementos finitos (FEA).

En conjunto, estas perspectivas ayudan a responder una cuestión práctica previa al cálculo: ¿resulta físicamente razonable la definición de la carga del viento antes de comprobar el modelo en cuanto a tensiones, pandeo, reacciones en los apoyos, desplazamientos o estabilidad?

Conclusión final

Es necesario verificar la carga del viento antes de dar por válidos los resultados estructurales.

En SDC Verifier, los ingenieros pueden definir un perfil de viento, aplicar los coeficientes de resistencia aerodinámica de la norma EN 13001 o del modelo F.E.M. 1.001 a los elementos de viga reconocidos, asignar coeficientes manuales cuando sea necesario, comprobar múltiples direcciones del viento y revisar la carga aplicada antes de ejecutar las comprobaciones de verificación.

Esto facilita el control, la revisión y la documentación de la configuración de la carga de viento como parte del flujo de trabajo del análisis por elementos finitos (FEA) de la grúa.