Trabajo 3 sismo
Páginas: 6 (1379 palabras)
Publicado: 6 de julio de 2015
PROFESOR: ELABORADO POR:
Angelo Marinilli Luis Martínez
C.I. 20.554.815
USO DE AMORTIGUADORES DE MASA
Una gran parte de estructurasciviles se ven afectadas por perturbaciones debido a fuerzas externas como sismos, viento, vibración producida por maquinaria, entre otros factores, por lo cual es necesaria la implementación de una solución capaz de disminuir dichas vibraciones, como lo es el reforzamiento estructural, la cual ha sido una técnica muy utilizada en países subdesarrollados, pero esta tiene la desventaja que es sumamentedifícil empalmar la arquitectura del reforzamiento con el de la estructura, además que en muchos casos el reforzamiento genera un aumento en la masa de la estructura. Por otra parte se encuentran los sistemas de control estructural, que han sido desarrollados con el objetivo de disminuir la respuesta dinámica de estructuras. Estos sistemas tienen la particularidad de que se pueden usar tanto en laetapa del diseño, así como en la de reforzamiento de la estructura, ya que representan una solución efectiva a los problemas de movimiento y daño, pero las características de estos sistemas dependen de factores económicos, energía de uso, excitaciones, entre otros, por lo cual se han clasificado principalmente de acuerdo al uso de energía como pasivos, activos, semi-activos e híbridos.
Lossistemas activos de protección sísmica son sistemas complejos que incluyen sensores de movimiento, sistemas de control y procesamiento de datos y actuadores dinámicos. Estos sistemas monitorean la respuesta sísmica de la estructura en tiempo real, detectando movimientos y aplicando las fuerzas necesarias para contrarrestar los efectos sísmicos.
Los sistemas semi-activos, al igual que los activos,cuentan con un mecanismo de monitoreo en tiempo real de la respuesta estructural con la diferencia que no aplican fuerzas de control directamente sobre la estructura sino que actúan modificando, en tiempo real, las propiedades mecánicas de los dispositivos de disipación de energía.
Los sistemas de control pasivo se subdividen en, sistemas de disipación de energía y sistemas inerciales acoplados. Lossistemas inerciales acoplados logran el control estructural a través de fuerzas inerciales que contrarrestan la acción dinámica y tiene entre sus ventajas la competitividad económica y la robustez de su comportamiento, entre ellos se encuentra el amortiguador de masa (Tuned Mass Damper, TMD).
Basándonos en el uso de estos dispositivos surgen las siguientes interrogantes: ¿Qué principio utilizanlos amortiguadores de masa para disipar la energía causada por cargas dinámicas? ¿Teóricamente cómo estaría formulada la ecuación de amortiguamiento durante la implementación de este sistema? ¿Qué ventajas proporciona el uso de amortiguadores de masa comparado con otros métodos?
ESTRATEGIA Y DESARROLLO DE LA SOLUCION DEL PROBLEMA DESDE EL PUNTO DE VISTA DE DINAMICA DE ESTRUCTURA.
El TUNED MASSDAMPING (TMD) se basa en añadir una masa a la estructura, la cual se sincroniza con la respuesta de la estructura de forma tal que se logra minimizar los efectos causados por las fuerzas dinámicas y disminuir al máximo los desplazamientos de la estructura, en otras palabras, cuando el edificio se mueve en una dirección debido a un terremoto o un empuje de viento, el amortiguador debido a la inercia,lo hace en dirección contraria absorbiendo gran parte de ese movimiento sirviendo de contrapeso frente a las vibraciones. Por un lado limita las vibraciones y por otro estabiliza el edificio.
Teóricamente, la ecuación de movimiento para sistemas de un grado de libertad con este mecanismo está dada por:
Donde “P” corresponde a la fuerza actuante en la masa primaria y “p” es la fuerza actuante...
PROFESOR: ELABORADO POR:
Angelo Marinilli Luis Martínez
C.I. 20.554.815
USO DE AMORTIGUADORES DE MASA
Una gran parte de estructurasciviles se ven afectadas por perturbaciones debido a fuerzas externas como sismos, viento, vibración producida por maquinaria, entre otros factores, por lo cual es necesaria la implementación de una solución capaz de disminuir dichas vibraciones, como lo es el reforzamiento estructural, la cual ha sido una técnica muy utilizada en países subdesarrollados, pero esta tiene la desventaja que es sumamentedifícil empalmar la arquitectura del reforzamiento con el de la estructura, además que en muchos casos el reforzamiento genera un aumento en la masa de la estructura. Por otra parte se encuentran los sistemas de control estructural, que han sido desarrollados con el objetivo de disminuir la respuesta dinámica de estructuras. Estos sistemas tienen la particularidad de que se pueden usar tanto en laetapa del diseño, así como en la de reforzamiento de la estructura, ya que representan una solución efectiva a los problemas de movimiento y daño, pero las características de estos sistemas dependen de factores económicos, energía de uso, excitaciones, entre otros, por lo cual se han clasificado principalmente de acuerdo al uso de energía como pasivos, activos, semi-activos e híbridos.
Lossistemas activos de protección sísmica son sistemas complejos que incluyen sensores de movimiento, sistemas de control y procesamiento de datos y actuadores dinámicos. Estos sistemas monitorean la respuesta sísmica de la estructura en tiempo real, detectando movimientos y aplicando las fuerzas necesarias para contrarrestar los efectos sísmicos.
Los sistemas semi-activos, al igual que los activos,cuentan con un mecanismo de monitoreo en tiempo real de la respuesta estructural con la diferencia que no aplican fuerzas de control directamente sobre la estructura sino que actúan modificando, en tiempo real, las propiedades mecánicas de los dispositivos de disipación de energía.
Los sistemas de control pasivo se subdividen en, sistemas de disipación de energía y sistemas inerciales acoplados. Lossistemas inerciales acoplados logran el control estructural a través de fuerzas inerciales que contrarrestan la acción dinámica y tiene entre sus ventajas la competitividad económica y la robustez de su comportamiento, entre ellos se encuentra el amortiguador de masa (Tuned Mass Damper, TMD).
Basándonos en el uso de estos dispositivos surgen las siguientes interrogantes: ¿Qué principio utilizanlos amortiguadores de masa para disipar la energía causada por cargas dinámicas? ¿Teóricamente cómo estaría formulada la ecuación de amortiguamiento durante la implementación de este sistema? ¿Qué ventajas proporciona el uso de amortiguadores de masa comparado con otros métodos?
ESTRATEGIA Y DESARROLLO DE LA SOLUCION DEL PROBLEMA DESDE EL PUNTO DE VISTA DE DINAMICA DE ESTRUCTURA.
El TUNED MASSDAMPING (TMD) se basa en añadir una masa a la estructura, la cual se sincroniza con la respuesta de la estructura de forma tal que se logra minimizar los efectos causados por las fuerzas dinámicas y disminuir al máximo los desplazamientos de la estructura, en otras palabras, cuando el edificio se mueve en una dirección debido a un terremoto o un empuje de viento, el amortiguador debido a la inercia,lo hace en dirección contraria absorbiendo gran parte de ese movimiento sirviendo de contrapeso frente a las vibraciones. Por un lado limita las vibraciones y por otro estabiliza el edificio.
Teóricamente, la ecuación de movimiento para sistemas de un grado de libertad con este mecanismo está dada por:
Donde “P” corresponde a la fuerza actuante en la masa primaria y “p” es la fuerza actuante...
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