SISTEMAS DE CONTROL

SISTEMAS DE CONTROL
Cuando se diseñan la mayoría de los edificios y otras obras civiles, las acciones principales a considerar son aquellas debidas a los efectos gravitacionales. Estas cargas están siempre presentes y deben ser resistidas a través de toda la vida de la estructura.
Cuando se trabaja con fuerzas laterales, existe una tendencia natural a manejar estas fuerzas con los mismosmétodos utilizados para las cargas gravitacionales.
Por ejemplo, los vientos y los sismos son frecuentemente idealizados como cargas estáticas “equivalentes” de determinada magnitud que deben ser resistidas por la estructura. Esto ha sentado las bases de varios códigos de diseño desde los inicios del siglo 20 y los resultados han sido bastante satisfactorios en varios casos. Asimismo, considerando lascaracterísticas de las cargas horizontales, importantes mejoras pueden ser hechas. Como resultado de este punto de vista dinámico, varias innovaciones para la protección estructural han sido propuestas. Una amplia gama de estrategias consideradas consisten en la incorporación de elementos externos a la estructura para mitigar su respuesta dinámica. La parte de la mecánica estructural que manejaestos conceptos es denominada control estructural.
El control estructural ante solicitaciones sísmicas se está planteando como una alternativa al diseño sismorresistente convencional.
Los sistemas sismorresistentes avanzados tienen por objetivo el control de desplazamientos de una estructura haciendo uso de alguno de los siguientes recursos:
Modificación de las propiedades dinámicas del edificio.Disipación de energía introducida al sistema a partir de dispositivos mecánicos.
Control con dispositivos que ejerzan fuerzas que contrarresten la acción sísmica.



1) SISTEMAS DE CONTROL ACTIVO
Un sistema de control activo consiste en:
a) Sensores situados en la propia estructura empleados para medir variables correspondientes a la excitación externa, o variables de la respuesta estructural, o deambos tipos.
b) Sistemas controladores que se basan en las medidas de los sensores y calculan la fuerza a aplicar por los actuadores para contrarrestar los efectos sísmicos.
c) Actuadores que habitualmente son alimentados por fuentes de energía externa para ejercer fuerzas.














Active Mass Damper (AMD)
Es un ejemplo de un sistema de control activo, el cual es una masa auxiliar móvilusualmente inferior al 1% de la masa total de la estructura y es instalada en una de las últimas plantas del edificio, con un actuador conectado a ella. La fuerza inercial que presenta la masa oscilante debe contrarrestar los efectos de la acción sísmica y reducir la respuesta estructural a valores aceptables.















VENTAJAS DE LOS SISTEMAS ACTIVOS FRENTE AL SISTEMA PASIVO:
Permite enfatizarel confort humano sobre aspectos del movimiento estructural en momentos no críticos e incrementar la seguridad estructural ante una acción dinámica severa,
- Mayor efectividad en control de respuesta estructural.
- Afectividad menos sensible a las condiciones locales del suelo y a las características del sismo.
- Aplicación ante diversos eventos: viento o sismos.
- Selección de los objetos decontrol.
INCOVENIENTES DE LOS SISTEMAS ACTIVOS FRENTE AL SISTEMA PASIVO:
- Elevado costo de mantenimiento.
- Dependencia respecto a las fuentes de alimentación.
- La respuesta dinámica de edificios con muchos grados de libertad y un posible comportamiento lineal resulta imprevisible.

Su control a partir de un número limitado de sensores y actuadores plantea un problema dinámico complejo.

2) SISTEMASDE CONTROL HIBRIDO
Los sistemas híbridos son la combinación de sistemas activos y los sistemas pasivos. Debido a que el control se consigue a partir de la actuación de un dispositivo pasivo, los sistemas híbridos suponen mejoras con relación a los activos, tales como:
- En caso de falla del componente activo, aunque de forma menos efectiva, el sistema pasivo sigue ejerciendo funciones de...