Los cálculos matemáticos están presentes en diversas situaciones cotidianas, por ejemplo, en la construcción de un edificio, utilizamos numerosos cálculos considerados esenciales para el éxito del edificio. La cantidad de ladrillos, el espesor de las vigas de hormigón y barras de hierro, la proporción exacta de arena, agua y cemento, la profundidad de las trincheras, entre otras situaciones. Lo que no nos damos cuenta es que algo muy importante en la construcción de un edificio empieza a discutirse en este momento. del diseño del proyecto, ya que toda construcción vertical debe tener en cuenta la fuerza horizontal impuesta por el viento.
La fuerza impuesta por el viento es exponencial, porque a medida que duplicamos la velocidad del viento, la fuerza se cuadriplica. Por ejemplo, los vientos a una velocidad de 80 km / h generan una fuerza horizontal de 360N / m² (Newton por metro cuadrado), en este caso vientos del orden de 160 km / h producen una fuerza de 1440 N / m². Determinemos, por ejemplo, la fuerza impuesta a un edificio de 400 metros de altura, que tiene 40 metros de ancho, golpeado por vientos de 160 km / h.
El área lateral del edificio estará dada por 400 * 40, lo que da como resultado 16000 m². Por lo tanto, la fuerza horizontal será 16000 * 1440 = 23,040,000 N / m² o aproximadamente 2348 toneladas. Esta fuerza tiende a desestabilizar la base y cuanto más alto es el edificio mayor es la velocidad del viento.
Lo más interesante es que hay dos fuerzas actuando al mismo tiempo, una de ellas empuja al edificio y el otro aparece tirando del edificio, ya que el flujo de aire de un lado genera un vacío en el otro lado. Mirar:
Además de la fuerza del viento que actúa sobre el edificio, existe la ocurrencia de movimiento de oscilación, debido a que los edificios actuales son muy livianos. Pero este problema se puede resolver con el uso de estabilizadores de hormigón muy grandes ubicados en la parte superior del edificio.
Estabilizador de oscilación de un edificio
Funcionan moviéndose contra la oscilación impuesta por la fuerza del viento. Mirar:
por Mark Noah
Licenciada en Matemáticas
Equipo Escolar de Brasil
Trigonometría - Matemáticas - Escuela Brasil
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/a-engenharia-dos-grandes-edificios.htm