REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA UNEFA NUCLEO-GUANARE
PROFESOR: Ing. Ander Valladares
BACHILLERES: pablo Briceño 20.317.443
Guanare noviembre 2016
Propiedades dinámicas de los sistemas estructurales : Ante que todo debe existir una clara definición de un sistema dinámico que comprende aquel cuyas variables experimentan variaciones en el tiempo y, si se conocen las influencias externas que actúan sobre el sistema, podrá predecirse el comportamiento de este. Entre su principal objeto en la dinámica estructural se encuentra el análisis de estructuras bajo cargas dinámicas. Mas sin embargo aunque la mayoría de las estructuras pueden diseñarse considerando sólo cargas estáticas, hay importantes excepciones que requieren del proyectista la posibilidad de distinguir entre cargas estáticas y dinámicas. Las propiedades dinámicas más importantes de una estructura son las propiedades naturales de las vibraciones y amortiguamiento. La Dinámica de Estructuras en un área del análisis mecánico de las construcciones que estudia el efecto de las acciones externas que producen vibraciones. Por consiguiente esta área de la Mecánica presenta un estado avanzado de desarrollo, pues se ha logrado establecer métodos de cálculo para estructuras lineales o no lineales sometidas a acciones deterministas o aleatorias Entre sus características se encuentran de una estructura son los periodos naturales de vibración y el amortiguamiento. El periodo natural es siempre importante e influye en todos los casos de cargas dinámicas, mientras que el amortiguamiento en algunos casos puede no ser importante y en otros casos no. La respuesta dinámica depende además de otras propiedades como la capacidad de disipar energía por deformación plástica y las variaciones de las propiedades de los materiales causadas por la velocidad con que se aplica la carga. Éstos y otros factores pueden ser importantes en algunos problemas, pero los más relevantes en todos los casos, son en definitiva el periodo natural y el amortiguamiento del sistema. Todas las estructuras que poseen masa y elasticidad son capaces de vibrar. Estas vibraciones pueden ser excitadas por fuentes tales como vientos o terremotos entre otros. Se puede mencionar que si la frecuencia de estas fuentes de vibración coincide con una de sus frecuencias naturales de vibración, la estructura entra en resonancia y su amplitud de vibración puede alcanzar
magnitudes lo suficientemente grandes para dañar o incluso destruirla. Para evitar la resonancia es necesario conocer las frecuencias naturales de vibración de los diferentes modos de vibración de la estructura como también el espectro de frecuencias de las fuentes de vibración con las que la estructura puede entrar en contacto. El amortiguamiento es siempre bueno en los edificios y en cualquier estructura porque reducen la amplitud de la vibración. El amortiguamiento es un fenómeno asociado con la fricción. Los valores que se le asigna al amortiguamiento en estos modelos son aproximados y están generalmente basados en mediciones experimentales en los edificios. Es de hacer notar que Las estructuras modernas tienen en general menos amortiguamiento que las estructuras antiguas. Esto se debe a los revestimientos más livianos, losas de mayor tamaño, menos particiones, entre otros. Todas las estructuras tienen un amortiguamiento
propio,
pero
hay
dispositivos
que
incrementan
el
amortiguamiento disipando energía cuando la estructura se mueve. Se puede destacar que la velocidad de reacción de una estructura a través de los periodos naturales de vibración la capacidad de responder a una acción externa de alguna forma se puede expresar a través de los llamados periodos naturales de vibración de la estructura, se denomina amortiguamiento a la capacidad de disipar la energía del sistema. Se Habla del centro de masa que representa el punto en el que suponemos que se concentra toda la masa del sistema para su estudio. Existe también lo siguiente como lo es el centro de simetría de distribución de un sistema de partículas. Este punto nos indica donde se genera la masa y por lo tanto donde estaría ubicada la fuerza sísmica inducida por el sismo. La masa se puede considerar concentrada en un solo punto, este corresponde al centro de masa. Por otro lado la definición de sistemas equivalentes de fuerza, donde todo el peso se puede concentrar en un solo punto y este produce el mismo efecto que los pesos repartidos en el cuerpo. El centro de masa se debe determinar considerando, no las áreas, sino los pesos de los elementos. En cambio el centro de cortante o centro de corte, es el punto de equilibrio de las fuerzas que actúan en la
estructura. Se basa en el principio de sumatoria de momentos con respecto a un origen arbitrario, donde las fuerzas actuantes corresponden a la rigidez de entrepiso calculada para cada uno de los pórticos. Esta rigidez de entrepiso se define como la relación entre la fuerza cortante absorbida por el pórtico y el desplazamiento horizontal relativo entre los dos niveles que lo limitan (deriva de piso). Por lo tanto, el centro de cortante depende del sistema de fuerzas laterales. Los Centro de rigidez son los puntos con respecto al cual el edificio se mueve desplazándose como un todo, es el punto donde se pueden considerar concentradas las rigideces de todos los pórticos. Si el edificio presenta rotaciones estas serán con respecto a este punto. Existe línea de rigidez en el sentido X y línea de rigidez en el sentido Y, la intersección de ellas representa el centro de rigidez. Las líneas de rigidez representan la línea de acción de la resultante de las rigideces en cada sentido asumiendo que las rigideces de cada pórtico fueran fuerzas. Para el Centro de torsión Las normas sismo resistentes nacionales e internacionales prescriben la incorporación de los efectos de la torsión de las plantas en el diseño de las edificaciones, adicionalmente a los efectos traslaciones. En sintonía con la práctica internacional, la Norma Venezolana COVENIN 1756-1:2001 modificó los parámetros del Método de la Torsión Estática Equivalente, a fin de cubrir más precisamente el fenómeno de la respuesta sísmica torsional. Y la distribución de las fuerzas sísmicas son las cargas sísmicas que actúan sobre un edificio deben ser distribuidas entre los elementos estructurales que lo componen. Si bien en el cálculo de las acciones que el sismo produce en el edificio se considera a este como un conjunto, para dimensionar y verificar la estructura completa se debe analizar componente por componente. Se debe tomar en cuenta la combinación tanto de los elementos como los materiales para la distribución de dichas fuerzas. Si bien el análisis se hace para el edificio en conjunto no debe descuidarse la verificación y construcción de cada componente estructural. Así mismo el Momento de volamiento se toman con respecto al punto con
el
cual
se
espera
que rote la
fundación en el estado más crítico o sea cuando es inminente la rotación y todas las reacciones del suelo se concentran en un solo punto.
En
el
diagrama
de
cuerpo
libre
indicado
verificar que quien controla el volamiento no es el suelo sino las
podemos fuerzas
restauradoras o estabilizadoras: carga axial, peso propio, peso del lleno sobre la fundación, cargas de otros elementos estabilizadores como muertos en concreto, acción de vigas de fundación. Este tipo de falla se presenta cuando la carga a transmitir al suelo viene acompañada de momentos o es excéntrica con respecto a la fundación y el suelo es compresible. En los textos no se encuentra un parámetro que controle directamente este tipo de falla debido a que siempre prevalece el criterio de no admitir tensiones en el suelo. Este criterio, aunque aparentemente controlaría la rotación de la fundación, no es suficiente para asegurar este tipo de falla. Entre
recomendación
puede
ser
el
verificar de todas
maneras la estabilidad de la fundación por medio de un factor de seguridad al volcamiento. Por lo tanto los desplazamientos horizontales: es La diferencia entre los desplazamientos laterales de pisos consecutivos
debidos a las fuerzas
cortantes horizontales, salvo que los elementos incapaces de soportar deformaciones apreciables, estén separados de la estructura principal de manera que no sufran daños por las deformaciones de éstas.
