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Periodo y Frecuencia en una estructura.

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MBREVIS
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#1

Dom Dic 16, 2012 10:30 am

Estimados, tengo un par de dudas:

a) Como se puede comparar una estructura sin amortiguamiento v/s con amortiguamiento, desde el punto de vista del Periodo y la Frecuencia?

b) Si tengo dos tipos de estructuras, una con columnas muy flexibles y otra con columnas muy rigidas. Como se comportarían frente a un sismo?

Agradeceré sus respuestas. Muchas gracia.

:SM030:

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jfjdm
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#2

Dom Dic 16, 2012 10:42 am

MBREVIS escribió:Estimados, tengo un par de dudas:

a) Como se puede comparar una estructura sin amortiguamiento v/s con amortiguamiento, desde el punto de vista del Periodo y la Frecuencia?

b) Si tengo dos tipos de estructuras, una con columnas muy flexibles y otra con columnas muy rigidas. Como se comportarían frente a un sismo?

Agradeceré sus respuestas. Muchas gracia.

:SM030:
a) Igual frecuencia, menos período con amortiguamiento.
b) En el flexibles las columnas se deforman y las rígidas rotan, pero el comportamiento no solo es función de esto, influyen otros factores, no se puede solo evaluar el comportamiento por la rigidez, en este caso son extremos teóricos y no reales.


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MBREVIS
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#3

Dom Dic 16, 2012 10:50 am

jfjdm escribió:
MBREVIS escribió:Estimados, tengo un par de dudas:

a) Como se puede comparar una estructura sin amortiguamiento v/s con amortiguamiento, desde el punto de vista del Periodo y la Frecuencia?

b) Si tengo dos tipos de estructuras, una con columnas muy flexibles y otra con columnas muy rigidas. Como se comportarían frente a un sismo?

Agradeceré sus respuestas. Muchas gracia.

:SM030:
a) Igual frecuencia, menos período con amortiguamiento.
b) En el flexibles las columnas se deforman y las rígidas rotan, pero el comportamiento no solo es función de esto, influyen otros factores, no se puede solo evaluar el comportamiento por la rigidez, en este caso son extremos teóricos y no reales.
Muchas gracias " jfjdm" por tan pronta respuesta, será posible algo más de funtamento? o bien algún link donde pueda investigar sobre estos temas?, estoy haciendo un curso de sismo y mi profesor es igual de breve, me falta la base o el bla bla bla...

Saludos


Holbert
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#4

Dom Dic 16, 2012 5:52 pm

Creo que apenas estas empezando y jdjfm te enredo un poco mas.
Tienes que estudiar y entender la ecuacion diferencial de movimiento donde estan las variables masa x aceleracion+ amortiguamiento x velocidad +deformacion x deformacion. La deformacion, esta ligada a la velocidad y aceleracion y depende de la masa, la rigidez y el amortiguamiento que son constantes propias del material. El amortiguamiento no tiene que ver con la rigidez, es una variable aparte. Si una estructura es mas rigida pues se deforma menos y su frecuencia es mayor pues es igual a raiz(K/M). El periodo es igual al inverso de la frecuencia por un factor, entre menos rigida mayor el periodo natural. Todos los materiales tienen un amortiguamiento propio y para estructuras se normalizo que esta entre el 3% y el 5% en el rango elastico y este hace que disminuya la deformacion si el material no tuviera un amortiguamiento propio. Luego sigue el amortiguamiento histeretico no lineal el cual se presenta usando el comportamiento plastico del acero de refuerzo, el cual es un tema mas avanzado, pues sucede cuando los esfuerzos superan la rigidez elastica (lineal) de cualquier elemento y se presenta una deformacion adicional sin aumentar la fuerza resistida. La energia que entra al sistema se disipa como una deformacion adicional del material plastico y se genera una disminucion de rigidez pero un aumento de amortiguamiento que cambia con la deformacion. Como te digo es un tema avanzado por ahora estudia la ecuacion de movimiento basica en su estado lineal o elastico


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MBREVIS
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#5

Dom Dic 16, 2012 6:12 pm

Muchas gracias. Mientras más técnica sea la respuesta más se aprende.

esos % son válidos en Chile?

Histeretico o hiperestatico??

...otra cosa. por que sufrió daños la Villa Olímpica en santiago?

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jfjdm
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#6

Dom Dic 16, 2012 9:56 pm

Holbert escribió:Creo que apenas estas empezando y jdjfm te enredo un poco mas.
Tienes que estudiar y entender la ecuacion diferencial de movimiento donde estan las variables masa x aceleracion+ amortiguamiento x velocidad +deformacion x deformacion. La deformacion, esta ligada a la velocidad y aceleracion y depende de la masa, la rigidez y el amortiguamiento que son constantes propias del material. El amortiguamiento no tiene que ver con la rigidez, es una variable aparte. Si una estructura es mas rigida pues se deforma menos y su frecuencia es mayor pues es igual a raiz(K/M). El periodo es igual al inverso de la frecuencia por un factor, entre menos rigida mayor el periodo natural. Todos los materiales tienen un amortiguamiento propio y para estructuras se normalizo que esta entre el 3% y el 5% en el rango elastico y este hace que disminuya la deformacion si el material no tuviera un amortiguamiento propio. Luego sigue el amortiguamiento histeretico no lineal el cual se presenta usando el comportamiento plastico del acero de refuerzo, el cual es un tema mas avanzado, pues sucede cuando los esfuerzos superan la rigidez elastica (lineal) de cualquier elemento y se presenta una deformacion adicional sin aumentar la fuerza resistida. La energia que entra al sistema se disipa como una deformacion adicional del material plastico y se genera una disminucion de rigidez pero un aumento de amortiguamiento que cambia con la deformacion. Como te digo es un tema avanzado por ahora estudia la ecuacion de movimiento basica en su estado lineal o elastico
Igual estás citando una aproximación teórica y la normalización no tiene que ver con el comportamiento real, sino más bien con las hipótesis de diseño. Aquí pongo un documento más explicativo. Yo siempre le voy a lo mas simple, así como decía Einstein: "No entiendes realmente algo a menos que seas capaz de explicárselo a tu abuela.".
Bazán, Meli - Diseño Sísmico de Edificios cap. 3, México 1985.pdf
Saludos
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#7

Lun Dic 17, 2012 1:06 pm

Saludos

les dejo este paper

Ing. Jaime
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#8

Lun Dic 17, 2012 1:14 pm

jcoronellr escribió:Saludos

les dejo este paper

Ing. Jaime
Estimado, ya lo había visto, gracias. Pero la idea es aplicar eso a la teoría, es decir, lo mismo que se dice en esas formulas pero se lo quiero explicar a mi hijo que tiene dos años y necesito que me entienda. Por ejemplo explicarle como se desarrolla la ductilidad en columnas de HA y que me pueda entender.

Saludos

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jfjdm
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#9

Lun Dic 17, 2012 1:52 pm

MBREVIS escribió:
jcoronellr escribió:Saludos

les dejo este paper

Ing. Jaime
Estimado, ya lo había visto, gracias. Pero la idea es aplicar eso a la teoría, es decir, lo mismo que se dice en esas formulas pero se lo quiero explicar a mi hijo que tiene dos años y necesito que me entienda. Por ejemplo explicarle como se desarrolla la ductilidad en columnas de HA y que me pueda entender.

Saludos
jajaja, muy bueno. revisá lo del libro de Meli, está bastante bien explicado. Y si es para explicarlo, hacé dibujos, así se entiende más. Si podés bajar el libro "Kiseliov, V.A. - Mecánica de Construcción, Curso Especial; URSS 1983-89" o conseguirlo, porque allí hay ejemplos muy buenos.

Saludos

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jfjdm
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#10

Lun Dic 17, 2012 2:39 pm

jcoronellr escribió:Saludos

les dejo este paper

Ing. Jaime
MBREVIS, si te fijás en las gráficas te das cuenta de la primera pregunta que hiciste, la frecuencia no varía sino el período.


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#11

Lun Dic 17, 2012 2:44 pm

jfjdm escribió:
jcoronellr escribió:Saludos

les dejo este paper

Ing. Jaime
MBREVIS, si te fijás en las gráficas te das cuenta de la primera pregunta que hiciste, la frecuencia no varía sino el período.
...la idea es crear una interpretación técnica, basado en esas imágenes... saludos.


Holbert
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#12

Lun Dic 17, 2012 11:33 pm

MBREVIS escribió:Muchas gracias. Mientras más técnica sea la respuesta más se aprende.

esos % son válidos en Chile?

Histeretico o hiperestatico??

...otra cosa. por que sufrió daños la Villa Olímpica en santiago?
Lo que te dije es la explicacion teorica universal no tiene que ver con normas.
Histeresis es un comportamiento de deformacion de algunos materiales, despues de una deformacion determinada la constante K de F=K*x deja de ser constante y se vuelve variable. Diferente a hiperestatico que es una condicion geometrica de una estructura con mas apoyos de los que necesita para estar en equilibrio.
Los que se han inventado todos estos procedimientos de diseno han permitido que las estructuras trabajen sin daño solo hasta cierta deformacion pequeña o sea hasta cierta magnitud de sismo mediano y para los sismos fuertes siempre va a ver daño pero no deben colapsar, el problema es que toca demolerlas y volverlas a hacer. El daño hace parte del mecanismo de disipacion de energia y por ende la histeresis tiene que ver. Lo importante es impedir el colapso para salvar vidas y amarrar bien todos los elementos no estructurales. O sea que nos toca exprimir la estructura y que se vuelva nada sin que se caiga. el problema es que no estamos seguros de cual es el sismo mas fuerte o sea la mayor fuerza actuante posible estamos basados en probabilidades.

Si vas a explicarle a tu hijo no te sirve una grafica, tal vez muchas una luego de la otra o un video, pues el comportamiento cambia con el tiempo.

La ductilidad de una columna se la puedes explicar con un pedazo de metal que puedas doblar o un alambre. Si le haces fuerza para doblar hasta cierto punto se deforma y vuelve a su posicion, pero despues de cierta fuerza se dobla definitivamente sin romperse, esto es el comportamiento plastico. Si esta fuerza se aplica sin aumentarla de ida y vuelta el alambre se deforma adelante y atras, en ciclos lo que en una grafica de deformacion se puede observar la curva de histeresis, y si se deforma demasiado se rompe. Aqui llegamos a la fatiga del metal.


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MBREVIS
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#13

Mar Dic 18, 2012 4:41 am

Excelente aporte, gracias por tú explicación.

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