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12-11-2024

Análisis numérico de los efectos térmicos de la radiación solar en edificios altos con estructura de rejilla diagonal

El objetivo de esta tesis es evaluar los efectos de la radiación solar en una estructura de acero de gran altura mediante el análisis de cómo la exposición a los rayos solares afecta a las características estructurales del edificio. El tema de la tesis es un rascacielos moderno con un sistema estructural de rejilla diagonal, con un diseño y materiales representativos de las técnicas de construcción de acero contemporáneas.
Autor
Alessandro Giorgio Arcasensa, Prof. Felice Carlo Ponzo, Prof. Elena Mele, Ing. Rocco Ditommaso, Ing. Gianluca Auletta
Universidad

Esta investigación tiene como objetivo profundizar en el conocimiento de las interacciones entre la envolvente del edificio y el entorno circundante, con particular atención en la influencia de la variación de la radiación solar en el acero estructural. A través de un análisis en profundidad, el objetivo es desarrollar modelos predictivos para evaluar el impacto de la tensión térmica, en términos del aumento del estado tensional en elementos estructurales, útiles para proponer soluciones de cálculo optimizadas.

Para llevar a cabo este análisis, se utilizó el software de cálculo y modelado estructural RFEM6, que permitió la aplicación de la carga térmica a las fachadas del edificio de gran altura expuestas directamente a la luz solar, lo que permitió evaluar los efectos que estas causaron en los elementos individuales y, en consecuencia, en toda la estructura.

El documento se divide en varias partes: i) los últimos avances en estructuras altas; ii) un enfoque sobre cuáles son los problemas actuales con respecto a este tipo de edificios; iii) una presentación, modelado y análisis de un caso de estudio; iv) y finalmente los resultados de las simulaciones con una discusión relativa.

Las simulaciones realizadas han demostrado que las cargas térmicas inducidas por la radiación solar son capaces de producir un impacto en la estructura comparable al de las cargas estáticas o dinámicas tradicionales, y que por lo tanto es esencial considerarlas en la fase de diseño.


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