Sismos Y Aceleracion

Revista de Ingeniería Sísmica No. 78 1-22 (2008)

RESPUESTA SÍSMICA DE COMPONENTES NO
ESTRUCTURALES EN RESONANCIA
Julio C. Miranda ( 1)

RESUMEN
Este artículo describe un procedimiento aproximado para el cálculo práctico de la respuesta sísmica
de componentes ligeras resonantes en edificios. Los sistemas mecánicos constituidos por las
componentes y las estructuras portantes se suponenelásticos y de amortiguamiento clásico, de
manera que se puede realizar un análisis modal tradicional. Con la finalidad de estimar el límite
superior de la respuesta, el procedimiento supone que la componente está en resonancia con uno de
los modos del edificio, y que puede ignorarse cualquier interacción con los modos restantes. Se
toma en cuenta la correlación de los dos modos vecinos queresultan de la dinámica del sistema
componente-edificio. De la confrontación de algunos resultados obtenidos con el procedimiento
aproximado expuesto en este artículo, con resultados numéricos obtenidos por medio de programas
comerciales, es posible comprobar que con el procedimiento, se puede calcular con éxito la
respuesta de las componentes cuando están en resonancia con uno de los modosinferiores del
edificio. Sin embargo, el procedimiento no es adecuado para calcular la respuesta de las
componentes, cuando la resonancia ocurre con uno de los modos superiores de la estructura
portante.

ABSTRACT
This paper presents an approximate procedure for the practical calculation of the seismic response
of light resonant building components. The mechanical systems composed by thecomponents and
the host structures are presumed to be elastic and classically damped, such that a traditional modal
analysis can be carried out. Intended to estimate the upper limit of the response, the procedure
assumes that the component is tuned to a building mode, its interaction with the other modes of the
host building being ignored. The correlation of the two closely spaced modes resulting fromthe
dynamics of the component-resonant building mode system is accounted for. Comparison of the
results predicted by the approximate procedure of this paper, and some numerical applications,
corroborates that the procedure is successful in predicting the response of the components when
they are tuned to low order modes of the host structure. However, as also seen, the procedure itsinappropriate to calculate the response of the components when the tuning of these involves higher
modes of the host structure.

Artículo recibido el 18 de agosto de 2006 y aprobado para su publicación el 2 de julio de 2007. Se aceptarán comentarios y/o
discusiones hasta cinco meses después de su publicación.
(1)

Ingeniero Estructural, CH2M HILL, Departamento de Electrónica y Tecnología Avanzada,1737 N. First Street, Suite 300, San
Jose CA 95112, U.S.A., julio.miranda@ch2m.com

1

Julio C Miranda
INTRODUCCIÓN
La determinación de la respuesta de las componentes no estructurales adosadas a un edificio
sometido a sismo es necesaria para el diseño de estas, así como para el diseño de su anclaje. Tal cálculo
toma relevancia especial en caso de que las componentes se encuentren enresonancia con alguno de los
modos de la estructura portante, pues es bien sabido que entonces su respuesta sísmica es muy
pronunciada. En ciertos segmentos industriales, tales como el de la fabricación de microcircuitos
electrónicos, el costo del equipo excede ampliamente el costo de la estructura que los alberga, por lo que
es muy probable que su destrucción o mal funcionamiento como resultado deun evento sísmico resulte en
importantes pérdidas monetarias. En otros segmentos, tales como el sector salud, la destrucción o falla
funcional de algunas componentes no estructurales podría interrumpir las operaciones de las instalaciones
en los momentos más críticos. En consecuencia, debido a su importancia, el tema ha sido objeto de mucha
investigación. Por ejemplo, Penzien y Chopra...