Posible downburst/tornado en Torrent. 07-04-07

Cita de: Cumulonimbus³ © en Lunes 09 Abril 2007 22:46:28 pm

Cita de: Vigorro... en Lunes 09 Abril 2007 21:47:04 pm

Este dato creo yo tambien que deja claro la fuerza del fenomeno... una cosa es que se partan estructuras "verticales" por su parte superior y otra muy distinta y bastante mas dificil que lo hagan casi por su base...

Desde el punto de vista de los esfuerzos que puedan afectar a una estructura como una farola, o un techado metálico para aparcar coches, en una situación de fuerte viento (se modeliza como una distribución de fuerzas sobre toda la longitud de la estructura), la base es la que soporta los mayores momentos flectores, y por lo tanto, el punto más débil en esa situación. Teniendo en cuenta que en muchos casos no hay un refuerzo especial en esta zona, será por la base, y no por otra parte por donde se troncharán 

P.D. Es que me lo dejas a huevo ñg 

Mmmm ¿seguro? En todo caso será una cierta longitud por encima de la base, no olvidemos que una farola no es un cilindro perfecto y es precisamente en su base donde más diámetro tienen, y muy posiblemente donde más grueso sea el metal...

Cuando hablamos de base hablamos de una cierta altura comprendida entre los 0 y los 50cm por ejemplo (de una altura de 5m o más muchas veces)

Muchas gracias. Esperaremos tus cálculos 

Yo sólo he estudiado física en general, y en mis libros no aparece tablas de coeficientes de torsión ni nada, sólo la teoría generalista 

Por cierto, creo que no hubo resonancias, ya que el viento típico de un downburst no es racheado sino "unitario": un único "flash", eso sí, con una distribución de inicio-máximo-relajación.

OK,entonces el viento pudo ser brutal,confirmo que el punto de rotura a trabajo en torsion es de 4200kp/cm2,ahora calcularemos la superficie aproximada afectada por el viento,para esto echarme una mano que soy muy malo para las medidas

Cita de: Zan en Lunes 09 Abril 2007 23:15:16 pm

Cita de: Cumulonimbus³ © en Lunes 09 Abril 2007 22:46:28 pm

Cita de: Vigorro... en Lunes 09 Abril 2007 21:47:04 pm

Este dato creo yo tambien que deja claro la fuerza del fenomeno... una cosa es que se partan estructuras "verticales" por su parte superior y otra muy distinta y bastante mas dificil que lo hagan casi por su base...

Desde el punto de vista de los esfuerzos que puedan afectar a una estructura como una farola, o un techado metálico para aparcar coches, en una situación de fuerte viento (se modeliza como una distribución de fuerzas sobre toda la longitud de la estructura), la base es la que soporta los mayores momentos flectores, y por lo tanto, el punto más débil en esa situación. Teniendo en cuenta que en muchos casos no hay un refuerzo especial en esta zona, será por la base, y no por otra parte por donde se troncharán 

P.D. Es que me lo dejas a huevo ñg 

Mmmm ¿seguro? En todo caso será una cierta longitud por encima de la base, no olvidemos que una farola no es un cilindro perfecto y es precisamente en su base donde más diámetro tienen, y muy posiblemente donde más grueso sea el metal...

Cuando hablamos de base hablamos de una cierta altura comprendida entre los 0 y los 50cm por ejemplo (de una altura de 5m o más muchas veces)

Es muy logico pensar que es mas facil que parta por la base (zona baja)ya que por lo que he visto la farola es bien alta ,con lo cual tiene mucha zona en la que puede hacer efecto "palanca",por otra parte esto se consigue porque tiene que tener tornillos 10 capaces de soportar 10 veces el esfuerzo a torsion de la farola,(son normas aenor)asique solo un huracan lo levantaria de cuajo

Ahora te acabo de leer que:

"el punto de rotura a trabajo en torsion es de 4200kp/cm2"

Bueno, eso me sirve para calcular la fuerza (o ángulo) a la que se rompe.

En cualquier caso, simplificando mucho, he realizado el siguiente cálculo. Corregidme si me equivoco.

He supueso una relación lineal entre ángulo de flexión y la fuerza sufrida (lo cual es una primera aproximación). me faltaría por conocer cual es la constante (o valor promedio) de proporcionalidad entre el ángulo y la fuerza, así como el ángulo a partir del cual al farola se rompe.

Ahora te acabo de leer que:

"el punto de rotura a trabajo en torsion es de 4200kp/cm2"

Bueno, eso me sirve para calcular la fuerza (o ángulo) a la que se rompe.

En cualquier caso, simplificando mucho, he realizado el siguiente cálculo. Corregidme si me equivoco.

He supueso una relación lineal entre ángulo de flexión y la fuerza sufrida (lo cual es una primera aproximación). me faltaría por conocer cual es la constante (o valor promedio) de proporcionalidad entre el ángulo y la fuerza, así como el ángulo a partir del cual al farola se rompe.

Bien eso seria en una situacion utopica,pero cual es la inclinacion que tomaremos (osea el angulo con el que el viento incide sobre la farola?)
Recordemos que el trabajo no es igual si es perpendicular o paralelo a la normal..
Evidentemente lo que mas me cuesta es sacar la relacion entre los 4200kp/cm2 y aplicarla a la fuerza que el viento puede emitir sobre la superficie de la farola ya que el viento no es una maginitud es algo vectorial,no se si me explico

Yo tanto de física como vosotros no sé, pero también se podría hacer una medición más o menos exacta de la fuerza del viento estudiando la pared de la granja que tiró que creo que estaba hecha de ladrillo y barrecha, sino se mira en las fotos, aunque no sé si tenía techo.

Por otro lado en el tema de las farolas descabezadas, viendo el dibujo del downburst podrían haber sido descabezadas al ascender el aire haciendo el reflujo, pero es que tuvo que ser bestial porque aunque de alguna farola saca entera la pieza de arriba como se ve en una foto, vimos otra que tenía el plato por un lado y el brazo arrancado del mástil por otro con un tajo donde se enganchaba al plato que no tenía tornillos, sino que lo partió aún después de arrancar la parte con tornillos.

Un Saludo

He supuesto que el viento es aproximadamente horizontal, por tanto incide "máximamente" sobre todo el área de la farola.

______________

Bueno, suponiendo un flujo continuo de viento, sobre el área de la farola incide un momento dP = dM · U

dM = ro· A · U · dt

Es decir, el viento ejerce una fuerza dP/dt = ro · A · U²

Vamos, de eso estoy casi seguro.

De todos modos, yo tampoco sé relacionar ese coeficiente con ninguna relación sencilla anterior...

Lo estoy intentando, suponiendo que esa fuerza f, ya es, en sí, la necesaria para romper la farola F = f· A

Pero no, no sale así... la velocidad U sale gigantesca... absurda.

Por tanto F no es directamente f · A

He supuesto que el viento es aproximadamente horizontal, por tanto incide "máximamente" sobre todo el área de la farola.

______________

Bueno, suponiendo un flujo continuo de viento, sobre el área de la farola incide un momento dP = dM · U

dM = ro· A · U · dt

Es decir, el viento ejerce una fuerza dP/dt = ro · A · U²

Vamos, de eso estoy casi seguro.

De todos modos, yo tampoco sé relacionar ese coeficiente con ninguna relación sencilla anterior...

Lo estoy intentando, suponiendo que esa fuerza f, ya es, en sí, la necesaria para romper la farola F = f· A

Pero no, no sale así... la velocidad U sale gigantesca... absurda.

Por tanto F no es directamente f · A

Directamente no puede ser aplicada,porque la altura de la farola nos esta ayudando a que la velocidad del viento sea menor para partirla,si la farola tuviese el cm2 en el que damos la unidad pues si seria la velocidad del viento que te sale de esa ecuacion,pero el viento tiene una gran superficie de contacto con lo que el teorema del momento o de la palanca pues tiene mucha importancia aqui.
De todas maneras creo que ya no se ni lo que digo,porque Vigilant tiene mucha facilidad para simplificar ecuaciones jeje.
A mi me salen variables por todas partes.
Mañana palnteare el porblema a mi profe de fisica si me quiere atender jeje

Existen tablas de daños causados dependiendo de la velocidad del viento. Podeis poner en el google, sin entrecomillar:

tabla de daños velocidad del viento

y os aparecerán.
Segun estas tablas, podría tratarse de viento Fuerza 10. Alrededor de 100 Kms/h. No hace falta mas para conseguir los daños que tenemos en Torrent.
 
Ejemplo de tabla: http://macomontaguax.wordpress.com/el-viento/

Directamente no puede ser aplicada,porque la altura de la farola nos esta ayudando a que la velocidad del viento sea menor para partirla,si la farola tuviese el cm2 en el que damos la unidad pues si seria la velocidad del viento que te sale de esa ecuacion,pero el viento tiene una gran superficie de contacto con lo que el teorema del momento o de la palanca pues tiene mucha importancia aqui.
De todas maneras creo que ya no se ni lo que digo,porque Vigilant tiene mucha facilidad para simplificar ecuaciones jeje.
A mi me salen variables por todas partes.
Mañana palnteare el porblema a mi profe de fisica si me quiere atender jeje

Efectivamente.

Es cierto que con tu dato, la simplificación queda independiente del área, por lo que ello no es cierto, ya que hay que tener en cuenta la relación superficie/sección, puesto que no se necesita la misma presión para romper 1 cm con sección 2cm, que 2m² con sección 2cm, y longitud 10m, con base fija.

Yo creo que la clave está en el ángulo "de rotura"

Debemos encontrar una relación entre el ángulo de flexión y la fuerza sobre el centro de masas, así como cuál es el ángulo de rotura.

Con esos dos datos, K y alfa, yo os diré cuál fue el viento. 

   Por cierto, que no se por qué poneis los 4.200, cuando esa farola, conforme está fabricada, está hecha con acero de 2.400, el antiguamente denominado A-34.
   Lo que no concibo, es como siguen haciendo esos aparcamientos con chapa plegada y atormillados, pudiendo fabricarlos con perfiles laminados, en los que te sobra mucha sección de hierro y no se hubieran retorcido de esa forma.
   Por cierto, lo que hace falta es el módulo de resistencia a flexión de esa sección de la farola en cm3.
   saludos.

   Para 3mm. de sección de pared y unos 125mm. de diámetro ( a ojo) el módulo sería de unos 35cm3, lo que supone un momento máximo resistido de 84.000kg·cm. Si la farola fuese de unos 7m de altura sobre el punto de rotura. la presión que ejerció el viento+agua fué de unos 380kg/m2.
   Saludos.