aplicaciones de la dinamica en ingenieria civil


APLICACIONES DE LA DINÁMICA EN INGENIERÍA CIVIL
DINÁMICA
La dinámica es la parte de la física (específicamente de la mecánica clásica) que describe la evolución en el tiempo de un sistema físico en relación con las causas que provocan los cambios de estado físico y/o estado de movimiento. El objetivo de la dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistemafísico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolución para dicho sistema de operación.
DINÁMICA DE UN CUERPO RÍGIDO
La mecánica de un sólido rígido es aquella que estudia el movimiento y equilibrio de sólidos materiales ignorando sus deformaciones. Se trata, por tanto, de un modelo matemático útil para estudiar una parte de la mecánica de sólidos, ya que todos lossólidos reales son deformables. Se entiende por sólido rígido un conjunto de puntos del espacio que se mueven de tal manera que no se alteran las distancias entre ellos, sea cual sea la fuerza actuante (matemáticamente, el movimiento de un sólido rígido viene dado por un grupo uniparamétrico de isometrías).



APLICACIÓN EN LA INGENIERÍA CIVIL
En su práctica profesional, el ingeniero civil tienemuchos encuentros diferentes e importantes con el suelo. El ingeniero civil utiliza el suelo como cimentación de estructuras y terraplenes; utiliza el suelo como material de construcción; debe diseñar estructuras de retención para excavaciones y aberturas subterráneas; y encuentra el suelo en un gran número de problemas especiales. En el desarrollo de dichas tareas, el ingeniero se basa en laMecánica de Suelos, que es una disciplina que organiza de manera sistemática los principios y el conocimiento de las propiedades ingenieriles del suelo. La Dinámica de Suelos es una parte especializada de la Mecánica de Suelos que trata sobre el comportamiento del suelo y la respuesta de masas de suelo durante la aplicación rápida de carga, el uso de vibraciones para mejorar las propiedadesingenieriles del suelo y el uso de transmisión de ondas para evaluar las propiedades del terreno.

CIMENTACIÓN DE MÁQUINAS
Una máquina que produce vibraciones o fuerzas dinámicas desbalanceadas está apoyada en un bloque de cimentación estructural, que reposa en el suelo. Las fuerzas dinámicas de las máquinas causan movimientos en el bloque de cimentación, que si son excesivos pueden:
1.Imponer condiciones no confortables o imposibles de soportar en el personal que trabaja cerca de la máquina.
2. Causar daño a la máquina o tuberías de conexión.
3. Producir grandes asentamientos en la cimentación que pueden impedir el funcionamiento apropiado de la máquina.
Los movimientos del bloque de cimentación adicionalmente serán transmitidos a través del terreno a edificaciones omaquinarias adyacentes, pudiendo causar movimientos no confortables o dañinos en dichas edificaciones, o pueden causar asentamientos en la cimentación de dichas edificaciones.
MAQUINARIA RECIPROCANTE Y ROTATIVA
Las máquinas, tales como compresores y motores grandes, ocasionan fuerzas dinámicas que varían sinusoidalmente, resultando en movimientos de la cimentación.
Cuando recién se instalauna turbina bien diseñada, se originan fuerzas dinámicas pequeñas. Sin embargo, el desgaste conduce a desbalance en las partes rotativas, por lo que se desarrollan fuerzas dinámicas.
Ya que los turbo-compresores pueden ser dañados por movimientos dinámicos pequeños de sus apoyos, o por pequeños asentamientos diferenciales de los mismos, se debe realizar un cuidadoso diseño de los apoyos. Parafacilitar las conexiones de tubería, este compresor está apoyado por encima de la superficie del suelo mediante un pórtico de acero o de concreto. El pórtico debe ser diseñado para evitar la resonancia entre la frecuencia natural del pórtico y las frecuencias de operación de la máquina. Como ejemplo se presenta el caso de un pórtico de concreto apoyado en una platea de cimentación. El suelo...