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Los ruidos térmicamente inducidos en estructuras y la importancia de la seguridad aparente

El pasado 20 de julio se cerró cautelarmente la Pasarela del Voluntariado, que conecta los barrios zaragozanos de La Almozara y el Actur. Esta estructura fue inaugurada el 24 de abril de 2008, con motivo de La Exposición Internacional de ese mismo año.​ El tablero consta de dos vanos, de 141 y de 94 m, con 4,5 metros de ancho. Todo él se encuentra atirantado en un solo borde por 46 tirantes en arpa anclados al mástil, de 75 metros de altura. Siendo el único paso peatonal entre los puentes de La Almozara y del Tercer Milenio, su clausura supone un rodeo de un kilómetro y medio para cruzar el Ebro.

Ruidos térmicamente inducidos en estructuras
Pasarela del Voluntariadp

El cierre se ha debido a una serie de ‘ruidos secos’ en la pasarela, que causaron incertidumbre y preocupación en aquellos que transitaban por la zona. Tras acudir los bomberos al lugar pudieron escuchar de nuevo tal sonido, por lo que se decidió cerrarla al paso.

Al día siguiente acudieron los técnicos del ayuntamiento a inspeccionar visualmente la estructura. Aunque mantienen cerrada la pasarela, al no detectar nada sostienen que el ruido probablemente haya sido causado por dilataciones térmicas o por un asentamiento. Anuncian que se va a proceder a un análisis del estado de la estructura y a contactar con el ingeniero que la diseñó, Javier Manterola, quien fue catedrático de puentes en la Universidad Politécnica de Madrid y sigue siendo un referente nacional e internacional en el proyecto de este tipo de estructuras.

Pero, ¿pueden las variaciones de temperatura, como baraja la hipótesis, provocar esta clase de sonidos? De ser así ¿No debería haber más casos documentados?

De hecho, existen numerosos testimonios de este fenómeno acústico en cubiertas de edificios residenciales e industriales, pero apenas en puentes. La razón radica básicamente en que suelen producirse por la mañana y por la tarde, en momentos de cambios de temperatura. Por ello, es más probable que durante esas franjas haya alguien en un edificio, y además supone una constante molestia para aquellos en su interior.

El fenómeno del ruido inducido térmicamente

Existe bibliografía científica definiendo el ruido inducido térmicamente que se remonta hasta el año 1985. Ya entonces los autores del artículo que caracterizaba este fenómeno decían que ‘ha recibido poca atención técnica a pesar de que causa molestias continuadas’. En él se define el fenómeno como un comportamiento dual deslizamiento/adherencia.

Se puede resumir en que las chapas o tejas de cubierta se ven sometidas a mayores dilataciones por la exposición al ambiente exterior y la luz solar, respecto a los elementos no expuestos. Sin embargo, la fricción entre elementos no permite la deformación por dilatación de aquellos expuestos, por lo que empiezan a acumularse tensiones internas hasta que, en un momento dado, las fuerzas creadas por estas tensiones superan a las de fricción. En ese instante acaba produciéndose un deslizamiento minúsculo pero de alta velocidad que libera de tensión la pieza, lo que genera un sonido que en general se describe como un ‘chasquido’.

Ruidos térmicamente inducidos en estructuras
Gráficas representativas del fenómeno deslizamiento/adherencia

La frecuencia de los chasquidos y su intensidad depende de diversos factores. En general, a mayor fricción o bloqueo entre elementos mayor la intensidad del sonido y a mayor velocidad de aumento de temperatura mayor frecuencia. De manera adicional, en estructuras metálicas, la liberación de tensiones en ocasiones viene acompañada de una vibración de la pieza, lo que colabora a un sonido algo más continuado y de ‘carácter metálico’, lo que lo hace aún más notable.

Por tanto, en el caso que nos atañe, en el que se han escuchado ruidos potentes y espaciados en el tiempo, podría haberse dado la situación en que, al pasar de una noche fría a un día caluroso con radiación solar directa, haya habido una diferencia de dilataciones mucho mayor de lo habitual entre las distintas partes del tablero. La fricción entre elementos es algo difícil de evaluar, y que puede variar con el tiempo como consecuencia del deterioro lento pero inherente de la estructura.

Las estructuras y la prevención

A la hora de pensar en si una estructura es estable o no, hay que tener en mente el hecho de que las estructuras se diseñan para ‘avisar’ visualmente antes de su colapso, ya sea mediante grietas, como ha ocurrido recientemente en el Puente de Joaquín Costa en Madrid o en el Parquin de Plaza Salamero en Zaragoza, o mediante deformaciones apreciables a simple vista. Por lo tanto, el siguiente paso es una inspección visual exhaustiva de todos los componentes del puente, así como una monitorización de los desplazamientos experimentados. En caso de no detectarse nada, podrían descartarse afecciones importantes a la pasarela.

Este hecho destaca la importancia de que las estructuras, además de ser seguras, deben ser capaces de transmitir una sensación de seguridad. Este aspecto se impone en las normas técnicas normalmente como limitaciones a deformaciones y a vibraciones, que en ocasiones resultan ser más restrictivas que los criterios de resistencia, provocando que los distintos elementos acaben diseñándose con mayor margen de seguridad.

De nuevo, este ha sido un caso en el que la colaboración ciudadana ha sido clave y ejemplar. Debe recordarse que en una obra pública los usuarios habituales deben actuar responsablemente y notificar cualquier motivo de preocupación, ya que una detección precoz puede, en muchas ocasiones, salvar vidas.

Referencias:

Autor del artículo: David Ostáriz Falo

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