Un investigador colombiano crea un modelo para detectar el daño de estructuras de hormigón

UN-MANIZALES/DICYT De acuerdo al cambio identificado en la frecuencia (vibración) en molinos de viento elaborados con hormigón, un ingeniero de la Universidad Nacional sede Manizales diseñó un modelo que permite detectar el daño en su estructura. Como tesis del doctorado en Análisis Estructural y Mecánica Computacional de la Universidad Politécnica de Cataluña, Jairo Andrés Paredes López, docente de la Sede Manizales, desarrolló un modelo para medir el deterioro que sufren las torres de viento que integran los parque eólicos, en los cuales la fuerza del viento que allí se capta produce aproximadamente el 30 por ciento de la energía que consume España.

Estas torres tienen una altura entre 80 y 100 metros, al ser construidas en acero generaban una dificultad porque este material es relativamente liviano para soportar en la parte superior un aerogenerador (motor con hélices) que puede pesar 100 toneladas, y que al estar en movimiento somete las torres a vibraciones que las tornan inestables.

“Para contrarrestar esta problemática se pasó de acero a hormigón, por tanto es necesario hacer un análisis de deterioro o de daño constitutivo en este nuevo material, por ello la empresa que construyó las torres y que me apoyo con una beca para realizar el doctorado, solicitó desarrollar un modelo que posibilita medir el daño estructural del hormigón al establecer una correlación en el cambio natural de su frecuencia y un patrón de daño en la estructura”, indicó el profesor Paredes López.

Con este fin se adecúo un programa de computador para implementar el modelo, se logró hacer el análisis a diferentes niveles del daño o seguimiento a su evolución con distintas etapas de carga (desplazamiento lateral en la parte superior) y se desarrolló un software nuevo con el cual se podían calcular la frecuencias naturales y los modos de vibración de las estructuras para los diferentes estados de daño.

Como otro de los aportes del estudio se estableció un mapa de daño dentro de la estructura de la torre con un patrón de cambio de frecuencias, luego con una pequeña medición se puede inducir cuál de las torres que se encuentran en un parque eólico es la que está dañada o inicia un daño estructural, se pueden optimizar los períodos de revisión y efectuar mantenimiento preventivo.

La idea es que este modelo pueda usarse de modo general en diversos tipos de estructuras y aunque ahora se aplique en las torres de viento, también puede funcionar para otro tipo de construcciones realizando el análisis específico para cada una.