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ACCIONA Infraestructuras ha construido un faro de 32 m de altura fabricado en Madrid íntegramente con polímeros reforzados con fibra (PRF) e instalado en solo 2 h en la ampliación norte del puerto de Valencia en febrero de 2015. Una vez instalado el faro, las vibraciones de la estructura inducidas por el viento se registraron por medio de una serie de acelerómetros colocados estratégicamente para determinar su respuesta dinámica. Previamente, se llevó a cabo una simulación numérica de la estructura para determinar sus frecuencias naturales y formas modales, comparándolas con las obtenidas de manera experimental.

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Variable Independiente

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Variable Dependiente

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Para evaluar la respuesta dinámica del faro fabricado con polímeros reforzados con fibra (PRF), se desarrolló una metodología basada en dos enfoques complementarios: la simulación numérica y el análisis experimental. La primera permitió modelar el comportamiento estructural mediante software especializado, mientras que la segunda proporcionó datos reales a partir de ensayos estáticos y dinámicos. Finalmente, se realizó una comparación entre ambos resultados para validar el modelo y garantizar la fiabilidad del análisis.

En lo trabajado para entender la parte metodológica se hizo lo siguiente :

Modelado Numérico

Se usó SAP2000 v16 (elementos finitos).

Se modelaron: columnas de PRF de carbono, tubos de PRF de vidrio, núcleo de hormigón armado, forjados y diafragmas.

Se realizó un análisis modal para obtener frecuencias naturales y modos de vibración.

2. Ensayos Estáticos

Se hicieron pruebas de flexión hasta rotura en columnas y tubos de PRF.

Se realizaron ensayos a diferentes vanos (2–5 m) para calcular la rigidez real (EI) y el módulo de cortante (G).

3. Ensayos Dinámicos

Se instalaron 8 acelerómetros en diferentes forjados.

Se midieron las vibraciones inducidas por el viento (3 meses después de instalar el faro).

Los datos fueron procesados con FFT (Transformada Rápida de Fourier).

4. Comparación de Resultados

Se compararon las frecuencias numéricas y experimentales.

Las diferencias fueron mínimas (1% – 7%).

Coincidencia en modos de flexión y torsión.

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Mantener la simetría en las conexiones es fundamental, ya que la disposición asimétrica de los pernos genera redistribuciones de carga que provocan fallos prematuros. En los casos en que la asimetría sea inevitable, resulta necesario reforzar la unión mediante pernos de mayor capacidad o incrementando los espesores de las placas.

El uso de modelos numéricos avanzados, como los de elementos finitos, permite anticipar con buena precisión el comportamiento de estas conexiones. Sin embargo, es indispensable complementarlos con factores de seguridad adecuados y verificaciones adicionales, pues las normativas actuales aún no desarrollan criterios específicos para el diseño de uniones asimétricas.

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En conclusión, este estudio ha demostrado la viabilidad de utilizar métodos numéricos, validados experimentalmente, para predecir la respuesta dinámica de faros fabricados con PRF. Los resultados obtenidos ofrecen una base sólida para futuras investigaciones y aplicaciones de estos materiales en infraestructuras costeras, donde su ligereza y resistencia a la corrosión pueden ofrecer ventajas significativas sobre los materiales tradicionales