Seminarios de investigación en tecnología. Carrera de Arquitectura. Semestre Primavera 2022

Seminarios de investigación en tecnología – Semestre Primavera 2022 438 2.5. Puntos de riesgo en la estructura y la cubierta Como se puede ver en la figura 3, la mayor presión, o succión ejercida sobre el techo se encuentra en la zona más cercana al muro que enfrenta al viento, por lo que las partes que mayor estrés deben resistir son las uniones de la techumbre, para evitar que se vuele la techumbre. Como la estructura funciona de manera que toda carga se transmite hacia las fundaciones bajo en suelo, la succión ejercida sobre las uniones de la techumbre se transmite hacia el nudo de la estructura de techo con los pilares de los muros exteriores, los cuales, a su vez, transmiten la carga a las fundaciones. Podemos deducir gracias a toda la cadena que se genera al resistir las cargas generadas por el viento, que los elementos más importantes en la estructura, a la vez que son los de mayor riesgo, son las uniones de la estructura, o más bien dicho los componentes que las unen, ya sean clavos, pernos o la propia madera según sistemas estructurales específicos. También se debe tener en cuenta la resistencia a la tracción del elemento que va a formar el pilar, ya que la succión ejercida sobre el techo está en un vector normal en cualquier punto de la techumbre, lo que se traduce en una fuerza neta en dirección hacia arriba, o, en otras palabras, que se opone a las fundaciones, generando una fuerza de tracción 2.6. Válvula de Tesla Una edificación común y corriente, frente a grandes velocidades de viento tendrá dos áreas de presiones distintas, la primera, nombrada con anterioridad, corresponde a la presión interna, que tiene una magnitud mayor, y la externa del techo, la cual tiene una magnitud menor. Este es el caso que siempre ocurre, pero, en este escrito, se plantea una manera de cambiar dicha situación, para esto necesitamos lograr que exista un área de mayor presión arriba de una de menor presión en el techo, de manera que la fuerza total de succión sea mitigada en parte. Para esto, se requiere lograr una diferencia de velocidades en el viento, que utilice un mecanismo pasivo, que permita ahorrar energía y que no sea muy espacioso, para no cambiar la esencia de lo que es un techo común y corriente. La válvula de tesla, llamada así en honor a Nikola Tesla, es un mecanismo pasivo que favorece el flujo de un fluido en una dirección preferente, esto lo logra utilizando el efecto coanda, que dice que un fluido tiende a ser atraído por una superficie vecina a su trayectoria, generando, en una dirección, un flujo continuo, y en la dirección opuesta, flujos que se anulan entre sí, generando pérdida de energía y, por lo tanto, disminución de velocidad. Tiene dos aberturas, una por donde entra el fluido, y la otra por donde de expulsa. Figura 4: Sección de una válvula de Tesla Fuente: Wikipedia