Vibraciones En Viviendas

Ciencia e Ingeniería Neogranadina, Vol. 19-1, pp. 39-54. Bogotá, Junio de 2009. ISSN 0124-8170

ESTIMACIÓN DE LOS PERIODOS NATURALES DE VIBRACIÓN DE VIVIENDAS DE BAJA ALTURA CON MUROS DE CONCRETO
ESTIMATION OF THE NATURAL VIBRATION PERIODS IN TRADITIONAL HOUSING WITH CONCRETE WALLS
Wilmer Julián, Carrillo León Ing. Civil, MSc. Profesor asistente, Facultad de Ingeniería, Universidad MilitarNueva Granada, Bogotá, Colombia. Candidato a Doctor en Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México, wcarrillo@umng.edu.co Fecha de recepción: 27 de enero de 2009 Fecha de aprobación: 11 de junio de 2009

RESUMEN
En el artículo se presentan los periodos de vibración de viviendas típicas con muros de concreto, con el propósito de evaluar dos técnicas de modelación que se utilizan en lapráctica del diseño estructural. Los resultados analíticos se compararon con los obtenidos a partir de pruebas experimentales de vibración ambiental. En el programa de investigación se incluyeron edificaciones de uno y dos niveles con configuraciones típicas de viviendas de baja altura en México. Aunque existen incertidumbres significativas en la creación de modelos de análisis, se considera que las dosmetodologías numéricas son apropiadas para la estimación de los periodos de vibración de este tipo de estructuras. Tal como se esperaba, los resultados del método de elementos finitos son más cercanos a los experimentales. Adicionalmente, los periodos de vibración obtenidos con el método de la columna ancha son mayores que los periodos obtenidos con el método de elementos finitos. Palabras claves:periodo de vibración, muros de concreto, prueba de vibración ambiental, modelos numéricos, método de la columna ancha, elementos finitos.

ABSTRACT
This research is to evaluate two modeling techniques used in the practice of structural design by the vibration periods in traditional housings with concrete walls. The analytical results were compared with the results obtained by atmosphere vibrationtestings. In the research was taken one and two floor housing with traditional low walls in Mexico. Although there are significant uncertainties to carry out analytical models, it is conside39

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red that the two analytical methodologies are suitable for estimating vibration periods of this typeof structures. Just as it was expected, the results of the finite element method are closer to the experimental findings. Also, vibration periods achieved with the wide column method are higher than the experimental ones. Key words: vibration period, concrete walls, ambient vibration test, numeric models, wide column method, finite elements.

INTRODUCCIÓN
La estimación del periodo natural devibración de una estructura de concreto reforzado es un procedimiento esencial en el diseño sísmico. A partir de esta característica puede obtenerse una buena apreciación de las demandas globales sobre una estructura sometida a una determinada acción sísmica. Esta propiedad depende de la masa y la rigidez de la estructura, y es afectada por muchos factores tales como la regularidad de la estructura, elnúmero de pisos y claros, las dimensiones de las secciones, el nivel de carga axial, las cuantías de refuerzo y del nivel de agrietamiento del concreto. Para determinar los periodos de vibración de viviendas de muros de concreto se utilizan comúnmente ecuaciones simplificadas (Chopra y Goel, 2000; Chun et al., 2000; Goel y Chopra, 1998; Aristizabal-Ochoa, 1983; entre otras), o en el mejor de loscasos se construyen modelos numéricos en los cuales se consideran ciertas hipótesis en algunos aspectos estructurales. Sin embargo, existen grandes incertidumbres del comportamiento real ante excitaciones dinámicas, entre los que se destacan los efectos de interacción suelo-estructura, los efectos de torsión, la flexibilidad del diafragma de piso, la efectividad de las juntas constructivas y la...