Les vibracions ferrovi\u00e0ries s\u00f3n un d\u2019aquells fen\u00f2mens que moltes vegades passen desapercebuts fins que es comencen a sentir dins d\u2019un habitatge, un edifici d\u2019oficines, un hotel o qualsevol altra construcci\u00f3 situada a prop d\u2019una l\u00ednia de tren, metro o tramvia.<\/p>\n
A difer\u00e8ncia del renou aeri, que arriba principalment a trav\u00e9s de l\u2019aire i sol ser relativament senzill d\u2019identificar, les vibracions generades pel tr\u00e0nsit ferroviari segueixen un recorregut diferent: neixen en la interacci\u00f3 entre roda i carril, es transmeten a trav\u00e9s de la infraestructura ferrovi\u00e0ria, passen al terreny i, finalment, poden arribar als fonaments i a l\u2019estructura dels edificis propers.<\/p>\n
I \u00e9s aqu\u00ed on comen\u00e7a realment el problema.<\/p>\n
El tr\u00e0nsit ferroviari pot generar mol\u00e8sties i danys als edificis. Per aquest motiu, quan treballem prop d\u2019infraestructures ferrovi\u00e0ries resulta fonamental examinar t\u00e8cniques de predicci\u00f3, modelitzaci\u00f3 i disseny de sistemes antivibratoris en zones urbanes.<\/p>\n
No n\u2019hi ha prou amb con\u00e8ixer la dist\u00e0ncia existent entre l\u2019edifici i les vies.<\/p>\n
Dues construccions situades aparentment a la mateixa dist\u00e0ncia d\u2019una l\u00ednia ferrovi\u00e0ria poden presentar comportaments vibratoris completament diferents a causa de les caracter\u00edstiques del terreny, la fonamentaci\u00f3, l\u2019estructura de l\u2019edifici, la tipologia ferrovi\u00e0ria o fins i tot determinades freq\u00fc\u00e8ncies pr\u00f2pies de la construcci\u00f3.<\/p>\n
Per aix\u00f2, un estudi rigor\u00f3s de vibracions ferrovi\u00e0ries ha d\u2019analitzar conjuntament tres elements fonamentals:<\/p>\n
la font, el terreny i l\u2019edifici receptor.<\/p>\n
Cada vegada que un tren circula sobre una via es produeix una interacci\u00f3 din\u00e0mica entre les rodes, els carrils i els diferents elements que formen la superestructura ferrovi\u00e0ria.<\/p>\n
Tot i que visualment el despla\u00e7ament pugui semblar uniforme, des del punt de vista din\u00e0mic apareixen nombroses excitacions.<\/p>\n
Entre altres causes, les vibracions poden estar relacionades amb:<\/p>\n
Aquestes excitacions din\u00e0miques passen de la via cap al terreny en forma d\u2019ones.<\/p>\n
A partir d\u2019aquest moment comen\u00e7a un proc\u00e9s for\u00e7a m\u00e9s complex del que podria semblar a primera vista.<\/p>\n
Les ones es propaguen a trav\u00e9s dels diferents estrats del s\u00f2l i poden arribar als fonaments d\u2019edificis situats a desenes de metres de la infraestructura.<\/p>\n
La Universitat de Granada, per exemple, ha estudiat precisament com les pertorbacions generades a la via es transmeten al s\u00f2l i arriben despr\u00e9s a estructures properes. En aquest tipus d\u2019estudis tamb\u00e9 s\u2019analitza l\u2019efecte de variables com la velocitat ferrovi\u00e0ria i les caracter\u00edstiques geom\u00e8triques de l\u2019edifici.<\/p>\n
Quan les ones vibrat\u00f2ries arriben a una fonamentaci\u00f3, part de l\u2019energia es pot transmetre a l\u2019estructura.<\/p>\n
A partir d\u2019aqu\u00ed, pilars, murs, forjats i altres elements estructurals poden transmetre i, en determinats casos, amplificar determinades freq\u00fc\u00e8ncies.<\/p>\n
Aquest fenomen explica per qu\u00e8 una vibraci\u00f3 relativament redu\u00efda a l\u2019exterior pot resultar perceptible dins de determinades estances.<\/p>\n
No totes les freq\u00fc\u00e8ncies es comporten igual.<\/p>\n
Una determinada freq\u00fc\u00e8ncia pot pr\u00e0cticament desapar\u00e8ixer en travessar el terreny, mentre que una altra pot excitar de manera significativa un forjat o un element estructural.<\/p>\n
Per aix\u00f2, quan estudiem vibracions ferrovi\u00e0ries i la seva influ\u00e8ncia en edificacions properes, analitzar \u00fanicament un valor global de vibraci\u00f3 pot resultar insuficient.<\/p>\n
El contingut freq\u00fcencial del senyal aporta informaci\u00f3 essencial.<\/p>\n
Un dels primers aspectes que conv\u00e9 diferenciar \u00e9s la naturalesa de l\u2019afecci\u00f3.<\/p>\n
Quan parlem de vibracions ferrovi\u00e0ries solem barrejar tres problemes diferents:<\/p>\n
mol\u00e8sties per a les persones, renou estructural i possibles efectes sobre la construcci\u00f3.<\/p>\n
S\u00f3n fen\u00f2mens relacionats, per\u00f2 no equivalents.<\/p>\n
Una persona pot percebre perfectament una vibraci\u00f3 sense que existeixi cap risc per a l\u2019estructura.<\/p>\n
En habitatges, hotels o hospitals, aquesta percepci\u00f3 es pot convertir en una mol\u00e8stia important, especialment durant els per\u00edodes nocturns.<\/p>\n
A m\u00e9s, les vibracions de baixa freq\u00fc\u00e8ncia poden generar sensacions especialment inc\u00f2modes perqu\u00e8, en molts casos, no es perceben \u00fanicament amb l\u2019o\u00efda.<\/p>\n
Es poden sentir f\u00edsicament.<\/p>\n
\u00c9s perfectament possible sentir poc renou procedent de l\u2019exterior i, en canvi, percebre el pas del tren a trav\u00e9s del terra, d\u2019un llit, d\u2019una cadira o de determinats elements de l\u2019habitatge.<\/p>\n
Tamb\u00e9 pot apar\u00e8ixer un altre fenomen molt interessant: l\u2019anomenat renou estructural o renou regenerat.<\/p>\n
Les vibracions que arriben a parets, terres i sostres poden provocar que aquests elements estructurals radi\u00efn so dins de l\u2019habitaci\u00f3.<\/p>\n
En aquest cas, el so no est\u00e0 entrant directament des de l\u2019exterior.<\/p>\n
La mateixa estructura de l\u2019edifici actua com a font secund\u00e0ria.<\/p>\n
Aquest comportament resulta especialment rellevant en l\u00ednies ferrovi\u00e0ries soterrades i xarxes de metro.<\/p>\n
Aquesta \u00e9s probablement una de les preguntes m\u00e9s habituals quan apareix una l\u00ednia ferrovi\u00e0ria prop d\u2019un habitatge.<\/p>\n
La resposta requereix prud\u00e8ncia.<\/p>\n
El simple fet de sentir una vibraci\u00f3 no significa que existeixi dany estructural.<\/p>\n
Els llindars associats a la percepci\u00f3 humana i els relacionats amb danys constructius s\u00f3n diferents.<\/p>\n
Tanmateix, determinades situacions poden requerir una an\u00e0lisi detallada, especialment quan parlem de construccions sensibles, edificis hist\u00f2rics, estructures amb patologies pr\u00e8vies o instal\u00b7lacions particularment vulnerables a les vibracions.<\/p>\n
Per aquest motiu, l\u2019estudi no s\u2019hauria de limitar a una apreciaci\u00f3 subjectiva.<\/p>\n
Cal mesurar.<\/p>\n
I cal interpretar correctament aquestes mesures.<\/p>\n
Quan es planteja una nova infraestructura ferrovi\u00e0ria o una construcci\u00f3 propera a unes vies existents, un dels millors escenaris possibles \u00e9s estudiar el problema abans d\u2019executar el projecte.<\/p>\n
Per qu\u00e8?<\/p>\n
Perqu\u00e8 resulta molt m\u00e9s senzill introduir una soluci\u00f3 antivibrat\u00f2ria durant el disseny que corregir posteriorment un edifici acabat.<\/p>\n
En una campanya de mesures podem registrar el comportament del terreny davant de diferents circulacions ferrovi\u00e0ries i estudiar com es propaga l\u2019energia amb la dist\u00e0ncia.<\/p>\n
Aquestes mesures permeten obtenir una caracteritzaci\u00f3 real de la situaci\u00f3 existent.<\/p>\n
Un estudi vibratori per a la integraci\u00f3 ferrovi\u00e0ria a Valladolid, per exemple, estructura l\u2019an\u00e0lisi precisament a partir d\u2019una caracteritzaci\u00f3 de l\u2019escenari actual, una estimaci\u00f3 de les vibracions futures, models de c\u00e0lcul, an\u00e0lisi de recepci\u00f3 en edificis i proposta de solucions.<\/p>\n
Aquest esquema reflecteix for\u00e7a b\u00e9 com s\u2019hauria d\u2019abordar un problema real.<\/p>\n
Tot i que cada projecte necessita una estrat\u00e8gia espec\u00edfica, normalment podem registrar par\u00e0metres relacionats amb l\u2019acceleraci\u00f3 i la velocitat vibrat\u00f2ria.<\/p>\n
Les mesures es realitzen amb sensors instal\u00b7lats en punts seleccionats segons l\u2019objectiu de l\u2019estudi.<\/p>\n
Pot ser necessari mesurar:<\/p>\n
Tamb\u00e9 \u00e9s habitual analitzar els senyals en freq\u00fc\u00e8ncia.<\/p>\n
Aquesta informaci\u00f3 permet identificar quines bandes energ\u00e8tiques dominen el fenomen i comprovar despr\u00e9s si existeix risc d\u2019amplificaci\u00f3 estructural.<\/p>\n
Una campanya de mesures correctament plantejada no s\u2019hauria de limitar a obtenir n\u00fameros.<\/p>\n
Ha de permetre comprendre com s\u2019est\u00e0 transmetent realment la vibraci\u00f3.<\/p>\n
Un dels errors m\u00e9s freq\u00fcents consisteix a pensar que la dist\u00e0ncia entre el tren i l\u2019edifici determina per si sola el nivell de vibracions.<\/p>\n
No funciona aix\u00ed.<\/p>\n
El terreny constitueix el cam\u00ed de transmissi\u00f3 entre la infraestructura i el receptor.<\/p>\n
Per aix\u00f2, les seves caracter\u00edstiques mec\u00e0niques s\u00f3n determinants.<\/p>\n
Rigidesa, densitat, amortiment, estratificaci\u00f3 i velocitat de propagaci\u00f3 d\u2019ones poden modificar considerablement el comportament vibratori.<\/p>\n
Dos edificis separats de la via exactament la mateixa dist\u00e0ncia poden rebre nivells diferents simplement perqu\u00e8 estan assentats sobre terrenys diferents.<\/p>\n
A m\u00e9s, poden apar\u00e8ixer fen\u00f2mens de reflexi\u00f3 i transmissi\u00f3 entre capes geol\u00f2giques.<\/p>\n
Per aquest motiu, els estudis predictius han d\u2019incorporar informaci\u00f3 geot\u00e8cnica sempre que el grau de detall del projecte ho requereixi.<\/p>\n
De fet, la instrucci\u00f3 ferrovi\u00e0ria espanyola estableix que la predicci\u00f3 ha de considerar, entre altres aspectes, les caracter\u00edstiques geot\u00e8cniques de cada punt, l\u2019estructura de les edificacions, la qualitat de la via i l\u2019espectre d\u2019emissi\u00f3 dels trens considerats.<\/p>\n
Aqu\u00ed entrem en una de les parts m\u00e9s interessants del problema.<\/p>\n
Com podem saber quines vibracions tindr\u00e0 un edifici que encara no existeix?<\/p>\n
Mitjan\u00e7ant models predictius.<\/p>\n
Precisament per aix\u00f2 resulta tan important examinar t\u00e8cniques de predicci\u00f3, modelitzaci\u00f3 i disseny de sistemes antivibratoris en zones urbanes.<\/p>\n
Una metodologia de predicci\u00f3 intenta representar el cam\u00ed complet:<\/p>\n
tren \u2192 via \u2192 terreny \u2192 fonamentaci\u00f3 \u2192 estructura \u2192 receptor.<\/p>\n
Com m\u00e9s b\u00e9 caracteritzem cada element, m\u00e9s capacitat tindrem per anticipar el comportament del conjunt.<\/p>\n
En estudis preliminars es poden utilitzar metodologies basades en resultats experimentals obtinguts en situacions comparables.<\/p>\n
S\u00f3n especialment \u00fatils quan necessitem realitzar una primera avaluaci\u00f3 o comparar alternatives.<\/p>\n
El procediment pot partir de mesures reals i aplicar despr\u00e9s correccions relacionades amb la dist\u00e0ncia, la tipologia ferrovi\u00e0ria, el terreny o les caracter\u00edstiques del receptor.<\/p>\n
El seu principal avantatge \u00e9s la rapidesa.<\/p>\n
Tanmateix, quan la geometria, el terreny o l\u2019estructura presenten caracter\u00edstiques singulars pot resultar necessari avan\u00e7ar cap a eines de c\u00e0lcul m\u00e9s detallades.<\/p>\n
El M\u00e8tode dels Elements Finits, conegut habitualment com FEM o MEF, permet representar matem\u00e0ticament el comportament din\u00e0mic del sistema.<\/p>\n
Es poden modelitzar la infraestructura ferrovi\u00e0ria, diferents estrats del terreny, fonamentacions i estructures.<\/p>\n
Despr\u00e9s s\u2019introdueix una excitaci\u00f3 din\u00e0mica i s\u2019estudia com respon el conjunt.<\/p>\n
Una investigaci\u00f3 aplicada a vibracions ferrovi\u00e0ries a Madrid va emprar precisament models num\u00e8rics 2D d\u2019elements finits per predir vibracions produ\u00efdes pel tr\u00e0nsit ferroviari en t\u00fanels. Els resultats es van contrastar amb mesures experimentals tant al t\u00fanel com en una edificaci\u00f3, obtenint un ajust raonable per al cas analitzat.<\/p>\n
Aquest tipus de validaci\u00f3 \u00e9s especialment important.<\/p>\n
Un model num\u00e8ric molt sofisticat no t\u00e9 gaire valor si no representa adequadament la realitat.<\/p>\n
Podem crear un model tridimensional espectacular i obtenir resultats aparentment molt precisos.<\/p>\n
Per\u00f2 precisi\u00f3 num\u00e8rica no significa necess\u00e0riament precisi\u00f3 f\u00edsica.<\/p>\n
Per aix\u00f2 resulta fonamental contrastar el model amb mesures reals sempre que sigui possible.<\/p>\n
A la pr\u00e0ctica, podem mesurar la resposta del terreny davant de circulacions ferrovi\u00e0ries conegudes i ajustar par\u00e0metres del model fins a aconseguir representar raonablement el comportament registrat.<\/p>\n
Una vegada calibrat, aquest model es converteix en una eina molt potent.<\/p>\n
Permet modificar virtualment l\u2019escenari i comprovar qu\u00e8 passaria si:<\/p>\n
Aix\u00ed evitem construir primer i descobrir el problema despr\u00e9s.<\/p>\n
Un dels conceptes clau per comprendre les vibracions ferrovi\u00e0ries \u00e9s la interacci\u00f3 entre els diferents subsistemes.<\/p>\n
La via no funciona de manera independent.<\/p>\n
El terreny tampoc.<\/p>\n
I l\u2019edifici tampoc.<\/p>\n
Tot forma part d\u2019un sistema din\u00e0mic connectat.<\/p>\n
Per exemple, una soluci\u00f3 molt efica\u00e7 actuant sobre la via pot reduir considerablement l\u2019energia que entra al terreny.<\/p>\n
Per\u00f2 si l\u2019edifici presenta una freq\u00fc\u00e8ncia pr\u00f2pia pr\u00f2xima a una freq\u00fc\u00e8ncia dominant d\u2019excitaci\u00f3, determinats elements poden continuar mostrant respostes importants.<\/p>\n
Per aquesta ra\u00f3, les solucions antivibrat\u00f2ries s\u2019han de dissenyar espec\u00edficament per a cada problema.<\/p>\n
No existeix una soluci\u00f3 universal.<\/p>\n
Des d\u2019un punt de vista conceptual podem actuar en tres llocs:<\/p>\n
a la font, durant la transmissi\u00f3 o al receptor.<\/p>\n
Normalment, reduir la vibraci\u00f3 abans que arribi al terreny resulta especialment efica\u00e7.<\/p>\n
Es poden utilitzar diferents sistemes segons la infraestructura.<\/p>\n
Entre aquests trobem:<\/p>\n
L\u2019elecci\u00f3 dep\u00e8n de les freq\u00fc\u00e8ncies que volem controlar i de les caracter\u00edstiques de la infraestructura.<\/p>\n
La normativa t\u00e8cnica ferrovi\u00e0ria espanyola assenyala, a m\u00e9s, que les mesures de protecci\u00f3 s\u2019han de dissenyar prioritzant les solucions destinades a a\u00efllar la font per protegir els receptors.<\/p>\n
Una altra possibilitat \u00e9s interrompre o reduir la propagaci\u00f3 de les ones a trav\u00e9s del terreny.<\/p>\n
Aqu\u00ed apareixen solucions com rases, pantalles enterrades o barreres de diferent naturalesa.<\/p>\n
L\u2019efic\u00e0cia dep\u00e8n enormement de factors com:<\/p>\n
Precisament un dels treballs acad\u00e8mics revisats analitza una barrera situada entre la infraestructura i la zona afectada com a estrat\u00e8gia de reducci\u00f3 de vibracions.<\/p>\n
Aix\u00f2 demostra una cosa important: dissenyar una pantalla antivibrat\u00f2ria sense con\u00e8ixer el comportament ondulatori del terreny pot conduir a resultats molt allunyats dels esperats.<\/p>\n
En determinats projectes no podem modificar la infraestructura ferrovi\u00e0ria.<\/p>\n
Aix\u00f2 passa habitualment quan projectem un edifici nou al costat d\u2019una l\u00ednia que ja est\u00e0 en funcionament.<\/p>\n
En aquests casos, la soluci\u00f3 es pot introduir en el mateix edifici.<\/p>\n
\u00c9s possible dissenyar sistemes d\u2019a\u00efllament vibratori entre fonamentaci\u00f3 i estructura o actuar sobre determinats elements constructius.<\/p>\n
Per\u00f2 aqu\u00ed apareix novament la import\u00e0ncia de la predicci\u00f3.<\/p>\n
El sistema antivibratori ha d\u2019estar dimensionat d\u2019acord amb l\u2019espectre real d\u2019excitaci\u00f3.<\/p>\n
Instal\u00b7lar un element el\u00e0stic sense calcular correctament la seva freq\u00fc\u00e8ncia natural pot oferir resultats insuficients i fins i tot generar problemes en altres bandes de freq\u00fc\u00e8ncia.<\/p>\n
En infraestructures ferrovi\u00e0ries urbanes, especialment en t\u00fanels, els sistemes massa-molla constitueixen una soluci\u00f3 habitual quan es requereix un nivell elevat d\u2019a\u00efllament.<\/p>\n
El concepte \u00e9s relativament senzill.<\/p>\n
S\u2019introdueix una massa desacoblada mitjan\u00e7ant elements el\u00e0stics.<\/p>\n
Aquest sistema genera una freq\u00fc\u00e8ncia natural per sota de la qual l\u2019a\u00efllament \u00e9s limitat i per sobre de la qual es pot produir una reducci\u00f3 important de la transmissi\u00f3 vibrat\u00f2ria.<\/p>\n
La dificultat rau precisament a dissenyar correctament aquesta freq\u00fc\u00e8ncia.<\/p>\n
Per fer-ho cal con\u00e8ixer la massa, la rigidesa i l\u2019amortiment del sistema.<\/p>\n
Un sistema antivibratori no es pot seleccionar \u00fanicament per cat\u00e0leg.<\/p>\n
S\u2019ha de dissenyar.<\/p>\n
No tots els receptors requereixen el mateix grau de protecci\u00f3.<\/p>\n
Un edifici residencial pot tenir uns objectius determinats.<\/p>\n
Per\u00f2 existeixen instal\u00b7lacions on petites vibracions poden afectar directament el funcionament d\u2019equips.<\/p>\n
Per exemple:<\/p>\n
En aquests projectes, el criteri de disseny pot ser molt m\u00e9s exigent que l\u2019associat \u00fanicament al confort hum\u00e0.<\/p>\n
Aqu\u00ed adquireix encara m\u00e9s import\u00e0ncia caracteritzar correctament l\u2019espectre vibratori.<\/p>\n
Parlar simplement de \u201cvibracions ferrovi\u00e0ries\u201d \u00e9s una simplificaci\u00f3.<\/p>\n
Cada infraestructura t\u00e9 caracter\u00edstiques diferents.<\/p>\n
Un metro urb\u00e0 pot produir episodis freq\u00fcents i propers al receptor.<\/p>\n
Un tren de mercaderies pot presentar c\u00e0rregues elevades per eix.<\/p>\n
L\u2019alta velocitat introdueix condicions din\u00e0miques diferents.<\/p>\n
Un tramvia pot circular extremadament a prop de les fa\u00e7anes d\u2019alguns edificis.<\/p>\n
A m\u00e9s, el tipus de via modifica completament la interacci\u00f3 din\u00e0mica.<\/p>\n
Per aquest motiu, les conclusions obtingudes per a una l\u00ednia no es poden traslladar autom\u00e0ticament a una altra.<\/p>\n
Cal estudiar l\u2019escenari real.<\/p>\n
La velocitat constitueix una variable rellevant, tot i que tampoc s\u2019ha d\u2019analitzar de manera a\u00efllada.<\/p>\n
Les investigacions sobre tr\u00e0nsit ferroviari mostren que l\u2019augment de velocitat pot modificar la pertorbaci\u00f3 generada i ampliar la zona potencialment afectada.<\/p>\n
Per\u00f2 la relaci\u00f3 entre velocitat i vibraci\u00f3 no sempre \u00e9s simplement lineal.<\/p>\n
Dep\u00e8n de la infraestructura, del vehicle, del terreny i de les freq\u00fc\u00e8ncies implicades.<\/p>\n
Per aix\u00f2 resulta molt m\u00e9s adequat treballar amb models i mesures que no pas amb regles generals.<\/p>\n
Quan es construeix una nova l\u00ednia de ferrocarril prop d\u2019edificacions existents, un bon estudi hauria de comen\u00e7ar identificant els receptors potencialment sensibles.<\/p>\n
Despr\u00e9s es poden desenvolupar campanyes de mesures de l\u2019estat preoperacional.<\/p>\n
Aquestes mesures tenen un valor enorme.<\/p>\n
Ens permeten con\u00e8ixer les vibracions existents abans de posar en servei la infraestructura.<\/p>\n
Despr\u00e9s es realitza la predicci\u00f3 de l\u2019escenari futur.<\/p>\n
Si apareixen possibles superacions dels criteris establerts, podem avaluar diferents solucions abans d\u2019executar l\u2019obra.<\/p>\n
L\u2019estudi oficial d\u2019integraci\u00f3 ferrovi\u00e0ria de Valladolid segueix justament aquesta filosofia, incloent-hi inventari d\u2019edificis, caracteritzaci\u00f3 de l\u2019escenari existent, models predictius, resultats i mesures correctores.<\/p>\n
L\u2019escenari invers tamb\u00e9 \u00e9s molt habitual.<\/p>\n
Tenim una via que fa anys que funciona i volem desenvolupar habitatges, oficines o hotels a prop.<\/p>\n
Aqu\u00ed comptem amb un avantatge important:<\/p>\n
la font ja existeix.<\/p>\n
La podem mesurar.<\/p>\n
Podem instal\u00b7lar sensors sobre el terreny i registrar diferents circulacions reals.<\/p>\n
A partir d\u2019aquestes dades podem caracteritzar la transmissibilitat del terreny i estimar despr\u00e9s quins nivells arribarien al futur edifici.<\/p>\n
Existeixen estudis professionals que utilitzen precisament campanyes de mesures in situ<\/em> juntament amb informaci\u00f3 sobre la transmissibilitat del terreny i la dist\u00e0ncia fins a les fonamentacions per predir el comportament vibratori en edificis propers al ferrocarril.<\/p>\n Aquesta metodologia permet prendre decisions abans de tancar el disseny estructural.<\/p>\n Un dels principals avantatges de treballar amb simulaci\u00f3 \u00e9s precisament la possibilitat de comparar alternatives.<\/p>\n Podem estudiar diferents tipus de fonamentaci\u00f3.<\/p>\n Podem modificar la rigidesa de determinats elements.<\/p>\n Podem introduir a\u00efllament vibratori.<\/p>\n Podem comparar edificis de diferents al\u00e7ades.<\/p>\n Podem analitzar diverses posicions dins d\u2019una parcel\u00b7la.<\/p>\n Aquesta capacitat predictiva converteix l\u2019estudi de vibracions en una eina de disseny.<\/p>\n No s\u2019hauria de veure \u00fanicament com un tr\u00e0mit normatiu.<\/p>\n La regulaci\u00f3 \u00e9s un altre dels pilars fonamentals d\u2019aquests estudis.<\/p>\n A Espanya existeix legislaci\u00f3 relacionada amb la contaminaci\u00f3 ac\u00fastica i les vibracions, a m\u00e9s de normativa ferrovi\u00e0ria espec\u00edfica.<\/p>\n La legislaci\u00f3 ferrovi\u00e0ria estableix determinades condicions per a les edificacions properes a infraestructures pertanyents a la Xarxa Ferrovi\u00e0ria d\u2019Inter\u00e8s General i contempla expressament les exig\u00e8ncies relacionades amb renou i vibracions.<\/p>\n Tanmateix, existeix un aspecte especialment interessant.<\/p>\n La mateixa instrucci\u00f3 ferrovi\u00e0ria reconeix que no existeix a Espanya una metodologia oficial \u00fanica per calcular els nivells vibratoris previsibles d\u2019una nova l\u00ednia, ni una metodologia europea \u00fanica amb suport legal per a aquest prop\u00f2sit. Per aix\u00f2, la metodologia emprada s\u2019ha de justificar adequadament.<\/p>\n Aix\u00f2 refor\u00e7a encara m\u00e9s la import\u00e0ncia del criteri t\u00e8cnic.<\/p>\n No podem introduir dades en un programa i assumir que el resultat \u00e9s autom\u00e0ticament correcte.<\/p>\n Cal justificar hip\u00f2tesis, par\u00e0metres i metodologia.<\/p>\n Com millor sigui la informaci\u00f3 de qu\u00e8 disposem, m\u00e9s robust ser\u00e0 l\u2019estudi.<\/p>\n Entre les dades especialment rellevants es troben:<\/p>\n Tipus de tren, velocitat, freq\u00fc\u00e8ncia de pas, c\u00e0rregues, configuraci\u00f3 de via i estat de manteniment.<\/p>\n Estratigrafia, densitat, rigidesa, amortiment i comportament din\u00e0mic del terreny.<\/p>\n Geometria, estructura, nombre de plantes, sistema de fonamentaci\u00f3 i propietats din\u00e0miques.<\/p>\n Registres reals de vibraci\u00f3 que permetin caracteritzar la font i calibrar despr\u00e9s els models.<\/p>\n Un habitatge no s\u2019analitza necess\u00e0riament amb els mateixos criteris que un laboratori o un hospital.<\/p>\n Quan alg\u00fa pregunta:<\/p>\n \u201cA partir de quants metres d\u2019una via deixen d\u2019existir vibracions?\u201d<\/p>\n La resposta t\u00e8cnicament correcta \u00e9s que no existeix una dist\u00e0ncia universal.<\/p>\n L\u2019atenuaci\u00f3 dep\u00e8n de massa variables.<\/p>\n El tipus de terreny pot modificar enormement la propagaci\u00f3.<\/p>\n La freq\u00fc\u00e8ncia tamb\u00e9.<\/p>\n La infraestructura i el tipus de tren tamb\u00e9.<\/p>\n I, finalment, l\u2019edifici pot amplificar determinades bandes.<\/p>\n Dos receptors situats a 30 metres poden mostrar respostes completament diferents.<\/p>\n Per aix\u00f2, les dist\u00e0ncies gen\u00e8riques poden servir com a refer\u00e8ncia preliminar, per\u00f2 mai substitueixen un estudi.<\/p>\n Renou i vibracions estan relacionats, per\u00f2 s\u2019han d\u2019analitzar de manera diferenciada.<\/p>\n Una barrera ac\u00fastica pot ser excel\u00b7lent reduint renou aeri i pr\u00e0cticament in\u00fatil davant de vibracions transmeses pel terreny.<\/p>\n De la mateixa manera, una soluci\u00f3 antivibrat\u00f2ria instal\u00b7lada sota una via pot reduir considerablement el renou estructural dins d\u2019un edifici sense modificar gaire el renou aeri exterior.<\/p>\n Abans de dissenyar una mesura correctora cal identificar correctament quin \u00e9s el mecanisme dominant.<\/p>\n Des de la nostra perspectiva, aquesta combinaci\u00f3 \u00e9s especialment potent.<\/p>\n Els assajos ens permeten observar la realitat.<\/p>\n Les simulacions permeten anticipar escenaris que encara no existeixen.<\/p>\n Una mesura per si sola descriu una situaci\u00f3 concreta.<\/p>\n Un model per si sol dep\u00e8n d\u2019hip\u00f2tesis.<\/p>\n Per\u00f2 quan utilitzem mesures per calibrar una simulaci\u00f3 podem construir una eina predictiva molt m\u00e9s robusta.<\/p>\n I aix\u00f2 encaixa directament amb la manera com abordem el control de vibracions: estudiar f\u00edsicament el problema, mesurar-lo quan sigui possible i utilitzar simulacions per avaluar alternatives abans d\u2019executar solucions.<\/p>\n Mac\u00fastica Ingenier\u00eda desenvolupa precisament treballs relacionats amb el control de l\u2019ac\u00fastica, el renou i les vibracions mitjan\u00e7ant assajos i simulacions.<\/p>\n Un proc\u00e9s complet es pot estructurar aproximadament aix\u00ed.<\/p>\n Primer estudiem el projecte i localitzem els receptors sensibles.<\/p>\n Despr\u00e9s analitzem la infraestructura ferrovi\u00e0ria i el terreny.<\/p>\n A continuaci\u00f3 realitzem una campanya de mesures si existeix una font ferrovi\u00e0ria operativa.<\/p>\n Caracteritzem els senyals en amplitud i freq\u00fc\u00e8ncia.<\/p>\n Posteriorment desenvolupem un model predictiu.<\/p>\n Validem o calibrem aquest model amb les dades mesurades.<\/p>\n Calculem el comportament de l\u2019escenari futur.<\/p>\n Si apareixen nivells incompatibles amb els objectius establerts, introdu\u00efm virtualment diferents solucions.<\/p>\n I finalment seleccionem la mesura que proporciona un comportament adequat des del punt de vista t\u00e8cnic i constructiu.<\/p>\n Aquest procediment evita una de les situacions m\u00e9s costoses en enginyeria:<\/p>\n buscar una soluci\u00f3 quan l\u2019edifici ja est\u00e0 constru\u00eft.<\/p>\n Aquest \u00e9s potser un dels aprenentatges m\u00e9s importants quan parlem de vibracions ferrovi\u00e0ries i edificacions.<\/p>\n Una soluci\u00f3 que durant la fase de projecte es pot incorporar amb relativa facilitat es pot convertir en una intervenci\u00f3 complicada una vegada acabat l\u2019edifici.<\/p>\n Per aix\u00f2 recomanem analitzar les vibracions en les etapes inicials de projectes situats prop d\u2019infraestructures ferrovi\u00e0ries.<\/p>\n Especialment quan es tracta de:<\/p>\n No sempre ser\u00e0 necessari instal\u00b7lar a\u00efllament antivibratori.<\/p>\n Per\u00f2 conv\u00e9 disposar d\u2019informaci\u00f3 suficient per saber-ho.<\/p>\n Els casos reals s\u00f3n especialment valuosos perqu\u00e8 permeten comparar predicci\u00f3 i comportament mesurat.<\/p>\n A Madrid s\u2019ha aplicat, per exemple, una metodologia basada en models num\u00e8rics d\u2019elements finits per estudiar vibracions procedents del tr\u00e0nsit ferroviari en t\u00fanel i comparar despr\u00e9s els resultats num\u00e8rics amb dades mesurades tant a la infraestructura com en un edifici receptor.<\/p>\n Tamb\u00e9 existeixen aplicacions professionals en qu\u00e8 s\u2019han utilitzat models FEM per predir la vibraci\u00f3 sobre estructures sotmeses a la influ\u00e8ncia de l\u2019AVE o per estudiar futurs edificis propers a ferrocarrils.<\/p>\n Aquests exemples mostren per qu\u00e8 resulta tan important combinar teoria, simulaci\u00f3 i mesures.<\/p>\n En enginyeria ac\u00fastica i vibrat\u00f2ria resulta temptador buscar una soluci\u00f3 est\u00e0ndard.<\/p>\n Per\u00f2 les vibracions rarament funcionen aix\u00ed.<\/p>\n Una manta antivibrat\u00f2ria adequada per a una infraestructura pot no ser-ho per a una altra.<\/p>\n Una determinada soluci\u00f3 d\u2019a\u00efllament estructural pot funcionar perfectament en un edifici i oferir un comportament insuficient en un altre.<\/p>\n Fins i tot una modificaci\u00f3 aparentment petita de rigidesa pot despla\u00e7ar la freq\u00fc\u00e8ncia natural del sistema i canviar considerablement la seva resposta.<\/p>\n La clau \u00e9s comprendre el fenomen abans d\u2019actuar.<\/p>\n Conv\u00e9 plantejar-lo especialment quan:<\/p>\n Com m\u00e9s aviat s\u2019estudi\u00ef, m\u00e9s marge tindrem per optimitzar la soluci\u00f3.<\/p>\n Les vibracions s\u00f3n dif\u00edcils d\u2019avaluar exclusivament mitjan\u00e7ant la percepci\u00f3.<\/p>\n El nostre cos pot detectar determinats moviments amb gran sensibilitat, mentre que altres freq\u00fc\u00e8ncies poden passar pr\u00e0cticament desapercebudes.<\/p>\n A m\u00e9s, dues persones poden valorar de manera molt diferent una mateixa situaci\u00f3.<\/p>\n Per aix\u00f2, quan apareix una possible afecci\u00f3 ferrovi\u00e0ria, el cam\u00ed correcte passa per transformar una percepci\u00f3 subjectiva en informaci\u00f3 mesurable.<\/p>\n Mesurem.<\/p>\n Analitzem freq\u00fc\u00e8ncies.<\/p>\n Estudiem la transmissi\u00f3.<\/p>\n Modelitzem escenaris.<\/p>\n I nom\u00e9s aleshores dissenyem solucions.<\/p>\n Quan analitzem vibracions ferrovi\u00e0ries i la seva influ\u00e8ncia en edificacions properes, el problema no acaba a la via.<\/p>\n All\u00e0 nom\u00e9s comen\u00e7a.<\/p>\n La vibraci\u00f3 ha de rec\u00f3rrer un cam\u00ed complet des del contacte roda-carril fins al punt on una persona o un equip sensible la pot percebre.<\/p>\n Comprendre cada tram d\u2019aquest recorregut permet actuar de manera molt m\u00e9s efica\u00e7.<\/p>\n El tr\u00e0nsit ferroviari pot generar mol\u00e8sties i danys als edificis, per\u00f2 el grau d\u2019afecci\u00f3 dep\u00e8n de la infraestructura, del terreny, de l\u2019edifici i de la relaci\u00f3 din\u00e0mica entre tots aquests elements.<\/p>\n Per aix\u00f2 creiem que les t\u00e8cniques de predicci\u00f3, modelitzaci\u00f3 i disseny de sistemes antivibratoris s\u00f3n eines fonamentals en zones urbanes.<\/p>\n Quan, a m\u00e9s, podem recolzar-les en mesures reals, la incertesa disminueix considerablement.<\/p>\n El veritable avantatge d\u2019estudiar les vibracions abans que aparegui el problema no consisteix \u00fanicament a comprovar uns nivells.<\/p>\n Consisteix a poder prendre decisions.<\/p>\n Decidir on construir.<\/p>\n Com dissenyar la fonamentaci\u00f3.<\/p>\n Quina soluci\u00f3 antivibrat\u00f2ria incorporar.<\/p>\n Quins par\u00e0metres controlar.<\/p>\n I, sobretot, fer-ho quan encara som a temps d\u2019optimitzar el projecte.<\/p>\n A Mac\u00fastica treballem precisament en el control de l\u2019ac\u00fastica, el renou i les vibracions mitjan\u00e7ant assajos i simulacions, abordant cada projecte a partir de les seves caracter\u00edstiques reals i evitant aplicar solucions gen\u00e8riques a problemes que, des del punt de vista din\u00e0mic, rarament ho s\u00f3n.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Les vibracions ferrovi\u00e0ries s\u00f3n un d\u2019aquells fen\u00f2mens que moltes vegades passen desapercebuts fins que es comencen a sentir dins d\u2019un habitatge, un edifici d\u2019oficines, un hotel o qualsevol altra construcci\u00f3 situada a prop d\u2019una l\u00ednia de tren, metro o tramvia. A difer\u00e8ncia del renou aeri, que arriba principalment a trav\u00e9s de l\u2019aire i sol ser […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":4785,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"default","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[157,114],"tags":[],"class_list":["post-4795","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-enginyeria","category-vibraciones"],"yoast_head":"\nUn estudi vibratori pot canviar decisions de projecte<\/h2>\n
La normativa sobre vibracions ferrovi\u00e0ries<\/h2>\n
Quina informaci\u00f3 necessitem per fer una bona predicci\u00f3?<\/h2>\n
Dades ferrovi\u00e0ries<\/h3>\n
Informaci\u00f3 geot\u00e8cnica<\/h3>\n
Informaci\u00f3 de l\u2019edifici<\/h3>\n
Mesures<\/h3>\n
\u00das de l\u2019edifici<\/h3>\n
L\u2019error d\u2019estudiar \u00fanicament la dist\u00e0ncia a les vies<\/h2>\n
Un altre error habitual: confondre renou amb vibracions<\/h2>\n
Per qu\u00e8 els assajos i les simulacions han de treballar conjuntament<\/h2>\n
De les mesures al disseny d\u2019una soluci\u00f3 antivibrat\u00f2ria<\/h2>\n
La prevenci\u00f3 sol ser m\u00e9s eficient que corregir posteriorment<\/h2>\n
\n
Casos reals i validaci\u00f3 experimental<\/h2>\n
Cada problema de vibracions ferrovi\u00e0ries necessita el seu propi diagn\u00f2stic<\/h2>\n
Quan conv\u00e9 realitzar un estudi de vibracions ferrovi\u00e0ries?<\/h2>\n
\n
Enginyeria davant la intu\u00efci\u00f3<\/h2>\n
Entendre el recorregut de la vibraci\u00f3 \u00e9s la clau<\/h2>\n