Nociones sobre calculo sismico

                                                                                                          Ing. Moisés Alejo Baltazar.
Fuerza de inercia. La fuerza de inercia es la generada por el movimiento sísmico del suelo que se transmite a los edificios apoyados sobre el terreno debido a que la base del edificio tiende a seguir el movimiento del suelo y la masa del edificio por inercia seopone a ser desplazada dinámicamente y seguir el movimiento de su base.

Estas fuerzas de inercia son producto de lo que la segunda ley de Newton define como: F=m*a, donde la masa (m) del edificio, debido a la aceleración de las ondas sísmicas (a). En tal sentido, la masa (contenida en el edificio) va a generar la fuerza sísmica que es directamente proporcional a ella y a la aceleración, por loque determinar las masas del edificio es un proceso importante en el análisis sísmico. La masa de la construcción debe incluir todas las de carácter permanente o muertas en la estructura más aquellos valores probables de las cargas variables, móviles o vivas. Por lo general se supone que la masa está concentrada a nivel de piso en cada uno de los entrepisos (esta suposición se denomina sistema de ungrado de libertad, porque solo esta permitido el movimiento horizontal en una dirección). Principios básicos del análisis dinámico (teoría de ondas y vibraciones). Características de los movimientos básicos: el movimiento armónico simple, el movimiento armónico simple amortiguado y el caso sísmico. Cada uno de ellos se corresponde con un modelo de oscilador, de cuyo estudio podemos obtener lasbases dinámicas del movimiento. Existen como hemos dicho tres modelos dinámicos sencillos cuyo estudio nos permitirá el análisis del modelo sísmico, estos son: 1. 2. 3. El oscilador con vibración libre no amortiguada. El oscilador con vibración libre amortiguada. El caso sísmico.

En todos estos casos suponemos que existe sólo una sola partícula concentra toda la masa y que puede desplazarseexclusivamente en una dirección, por lo que hablamos de un único grado de libertad.

 

Nociones sobre cálculo sísmico

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                                                                                                          Ing. Moisés Alejo Baltazar.
Concepto de vibración libre. Por este se entiendefrente al de vibración forzada, como aquella vibración libre en la que no existe una fuerza impulsora periódica que realimenta el movimiento. Veamos el ejemplo con un columpio. Si empujáramos una sola vez la sillita se trataría de una vibración libre, de hecho sería una vibración libre amortiguada dado que el rozamiento terminaría por parar el sistema. El caso de la oscilación forzada la tenemostambién en el columpio, cuando cada vez que baja el asiento volvemos a empujarlo. Como se habrá experimentado, de esta segunda manera es más fácil conseguir llegar más arriba. Principales características de los modelos: 1.- El oscilador con vibración libre no amortiguada (OVLNA). Este es el oscilador más sencillo, queda definido por las siguientes características mecánicas (ver figura): Masa m:suponemos concentrada la masa en un punto. Rigidez K, en este caso se identifica con la rigidez de la barra que une a la masa con el suelo. La rigidez produce una fuerza recuperadora del movimiento, que consideraremos elástica (fe=Kx). En estructuras de edificación la K se obtendrá a partir de la función de la rigidez a cortante de las columnas, generalmente la suma de las rigideces de estas.Características fundamentales del OVLNA En este modelo no se explica la causa inicial del movimiento, suponemos que la partícula sufrió un desplazamiento de su posición de equilibrio que le hizo comenzar a vibrar. A falta de amortiguación el oscilador permanecerá continuamente en movimiento. Si pusiéramos una lamparilla en el punto donde se encuentra la masa m, y enfocáramos al modelo con una...