«Estudio del efecto dinámico del viento en una edificación de Asunción utilizando análisis espectral», se denomina el Trabajo Final de Grado (TFG) presentado por las ahora ingenieras Diana Inés Benítez Martínez y Julia Verónica Sosa Domínguez, como prueba final para egresar de la carrera de Ingeniería Civil de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Asunción (FIUNA). La defensa del trabajo se realizó el jueves 19 de Septiembre de 2024 en la Institución.

La necesidad de llevar a cabo un análisis dinámico en estructuras esbeltas y/o flexibles se debe a que, gracias al progreso tecnológico en la construcción de estructuras civiles, ahora es posible diseñar y construir estructuras mucho más ligeras, con bajo nivel de amortiguamiento y rigidez. Además, debido al rápido crecimiento de la población y la limitación de espacio horizontal, surge la
necesidad de crecer verticalmente mediante la construcción de edificios altos. Esto hace que estas estructuras sean especialmente susceptibles a los efectos dinámicos generados por la acción del viento. En los niveles superiores de los edificios esbeltos, es común observar y experimentar vibraciones. Esto se debe a que estas estructuras están sujetas a diversas fuerzas dinámicas, como las provocadas por el viento o las cargas vivas. Estas vibraciones pueden afectar la comodidad de los ocupantes y, en algunos casos, generar preocupaciones en cuanto a la seguridad estructural.

El comportamiento dinámico es sensible a la flexibilidad de cada estructura (es decir a su frecuencia natural) y la misma puede variar significativamente de una estructura a otra. Consecuentemente, con la evolución de los diferentes tipos de estructuras, es necesaria una revisión de los modelos estáticos equivalentes que representan la acción del viento sobre las estructuras.

El estudio realizado consiste en el análisis de los resultados del efecto dinámico del viento en una edificación esbelta utilizando la teoría de análisis espectral propuesta inicialmente por Davenport que es un análisis probabilístico, teniendo como dato de entrada la frecuencia natural y el modo de vibración de la estructura para obtener resultados teóricos de métodos analíticos numéricos. Esta metodología aplicada en el dominio de frecuencia tiene como dato de entrada el espectro de la componente fluctuante del viento que, al ser procesada incluyendo las características dinámicas de la estructura, se obtiene un factor de amplificación dinámico; dicho factor, al ser multiplicado por la carga estática contemplada en las normas, reproduce una respuesta en la estructura que será obtenida realizando un análisis dinámico con análisis espectral. Para los cálculos utilizando la metodología aplicada, se desarrolló un algoritmo mediante el software Matlab. Además, se empleó un método simplificado que utiliza una función analítica para determinar el coeficiente de ampliación, con el propósito de realizar una comparación entre ambos enfoques.