Comunidad y Foros de Ingenieria Civil, Ingeniería Estructural, Ingeniería Sísmica, Construcción, Hidráulica, Arquitectura
https://www.construaprende.com/foros/
yucapareja escribió:Buenas,
Quisiera saber que es el periodo fundamental de una estructura (en mi pais se calcula utulizando la ecuacion de Rayleigh) y para que me sirve este valor.
Saludos
ebertsangrona escribió:Buenas. Las estructuras se estudian analizando los Modos de Vibración de estas mismas (bien sean movimientos verticales, horizontales, rotacionales ó combinaciones de estos), cada modo involucra movimientos diferentes.
La cantidad de Modos a analizar depende principalmente de la cantidad de masa que participa en el movimiento, "en Venezuela como mínimo debe participar el 90% de la masa estructural", por lo tanto se deben estudiar modos de vibración hasta que el 90% (por ciento) ó más de la masa estructural participe en la vibración.
La Vibración Estructural es un movimiento repetitivo oscilatorio en forma de un Péndulo Invertido. El Período Estructural es el tiempo que tarda en realizar una (1) oscilación ó movimiento, y la Frecuencia es la Cantidad de oscilaciones ó movimientos que ocurren en una (1) unidad de tiempo.
El "Período Fundamental" es aquel de mayor duración por lo que introduce mayor daño a la estructura ya que origina los mayores desplazamientos.
En un diseño sísmico estructural por Análisis Estático el período fundamental es hallado a través de ciertas formulas, y por lo general representa el Primer modo de Vibración en los análisis dinámicos.
Espero haber aclarado un poco mas de el tema.
ing.ebertsangrona@gmail.com
RenéM escribió:Hola kaokao, es evidente que la masa total del sistema no cambia. A lo que se refiere ebertsangrona es a la cantidad de masa que participa en cada modo. Si sumas la cantidad de masa de todos los modos participantes llegarás al total que es siempre el mismo.
En cada modo de vibrar obtiene un corte. Los valores de masas correspondeefectivamente a la canmtidad de masa de la total de la estrcutura que participa en es eforma de vibarr fundamental.kaokao1 escribió:René,
Recibe cordial saludo.
No entiendo cómo participa diferente cantidad de masa en cada modo?
Si tengo 10 modos de vibración, en cada uno de éstos 10 modos de vibración, participará la misma cantidad de masa.(Que es el 100% de la masa del edificio).
Yo estaría de acuerdo si me dicen que cada modo tiene asociada una cantidad diferente de energía, ó de cantidad de movimiento (masa*velocidad).
Pero la verdad, no veo cómo varía la masa.
René, Gracias por tu respuesta.
Hasta Pronto.
***********
RenéM escribió:Hola kaokao, es evidente que la masa total del sistema no cambia. A lo que se refiere ebertsangrona es a la cantidad de masa que participa en cada modo. Si sumas la cantidad de masa de todos los modos participantes llegarás al total que es siempre el mismo.
ebertsangrona escribió:Voy a tratar de ser un poco didáctico con el siguiente ejemplo:
Cuando una persona va a un gimnasio hace diferentes ejercicios para poner atrabajar DIRECTAMENTE cada músculo, así que cuando hace abdominales no ejercita las piernas ni los hombros, cuando hace bíceps no pone a trabajar las pantorrillas (HAGO énfasis en el músculo que trabaja directamente al ejercicio, ya que es lógico el pensar que al agilizar un músculo ese movimiento hace que otros se activen también, pero el que hace resistencia a la excitación es el que se esta ejercitando Directamente)
Eso mismo ocurre con los Modos de Vibración. Cada modo es Independiente del otro y la masa que participa en la búsqueda de la estabilidad es independiente en cada modo. Por lo que se debe aceptar que si la estructura se desplaza gracias a una excitación (por supuesto que toda la masa de la estructura puede llegar a desplazarse ya que no se va a quedar estática mientras otras partes se mueven) la masa que participa en la resistencia y en la búsqueda del equilibrio es la que se considera como la Masa Participativa en ese Modo de Vibración.
Así mismo para empapar un poco mas el tema vemos que el primer modo de Vibración que es el que origina el mayor desplazamiento, la menor frecuencia y el mayor período (Período Fundamental), es en el que participa la mayor cantidad de masa, entre un 50% - 70% o más de toda la masa estructural. Originando así una teoría que dice que a medida que la cantidad de análisis de Modos de Vibración se incremente, menor será la masa aportante en dichos modos, hasta llegar a un punto en el que es tan insignificante su aporte en comparación a los anteriores que no hará falta estudiar modos superiores.
Por eso las Normas de cada país restringe la Mínima cantidad de Modos de Vibración a estudiar siendo el punto de referencia La Masa Participativa Acumulada Porcentual. (En Venezuela es el 90%)
Y como este es un Forum del Sap2000 coloco una imagen la cual muestra ejemplo de lo dicho:
[/i]
En ese archivo se aprecia que con el Modo de Vibración número 11 era suficiente ya que la masa participativa excede el 90%, pero hice el análisis del 12 para que se apreciara lo explicado
ebertsangrona escribió:Hola kaokao1, antes de continuar voy a ayudarte un poco diciéndote solamente que existe un factor de participación de masas, con el cual calculas la masa participativa en CADA Modo de Vibración, y por supuesto como es conocida la Masa Total de la Estructura simplemente: (masa de cada Modo independiente) / (Masa Total) x100 = porcentaje de la Masa Total de la Estructura que participa como anteriormente dije en cada movimiento directo.
Yo comprendo tus interrogantes, a mi me pasa mucho, no es fácil entender como interpretar numéricamente las situaciones de la vida real, lo que ocurre exactamente en las estructuras?, Pero la ingeniería se basa en la aplicación de Teorías que simplifican las complejidades originando soluciones seguras y factibles. Por eso cuando te hagas esta pregunta: ¿como es posible que en cada modo las masas participativas sean independientes? entonces respóndete esto pensando un poco más en la lógica numérica: El resultado final de la Masa Participativa es igual a la sumatoria de todas las masas participativas, entonces es posible Numéricamente que cierta porción de la masa que participó en la Vibración 1 también participe en la Vibración 2?, No CREO porque si eso ocurriese entonces al hacer las sumas de masas participativas se estuvieran sumando masas que ya se consideraron.?
Ahora si quieres todavía quieres conocer un poco más del tema te puedo decir que eso es Material de Dinámica de Estructuras que uno aprende en una Maestría ó en un Doctorado. Pero te aseguro que con empeño puedes conocer mas leyendo libros de Dinámica.
No dudes en preguntar lo que sea que te aseguro que esas interrogantes muchos las tienen y las aclaran leyendo tu preguntas y sus respuestas.
kaokao1 escribió:Muy ilustrativa tu explicación.
Veo que hablas de 2 masas:
1-La masa de la estructura
2-La masa que participa en la resistencia y en la búsqueda del equilibrio.
Entonces la pregunta sería:
Cómo discrimino éstas 2 masas?
Cómo calculo el tipo de masa del numeral 2? Qué porcentaje es respecto de la masa del numeral 1, según cada modo de vibración?
Gracias por tu respuesta.
Hasta Pronto
**********
ebertsangrona escribió:Voy a tratar de ser un poco didáctico con el siguiente ejemplo:
Cuando una persona va a un gimnasio hace diferentes ejercicios para poner atrabajar DIRECTAMENTE cada músculo, así que cuando hace abdominales no ejercita las piernas ni los hombros, cuando hace bíceps no pone a trabajar las pantorrillas (HAGO énfasis en el músculo que trabaja directamente al ejercicio, ya que es lógico el pensar que al agilizar un músculo ese movimiento hace que otros se activen también, pero el que hace resistencia a la excitación es el que se esta ejercitando Directamente)
Eso mismo ocurre con los Modos de Vibración. Cada modo es Independiente del otro y la masa que participa en la búsqueda de la estabilidad es independiente en cada modo. Por lo que se debe aceptar que si la estructura se desplaza gracias a una excitación (por supuesto que toda la masa de la estructura puede llegar a desplazarse ya que no se va a quedar estática mientras otras partes se mueven) la masa que participa en la resistencia y en la búsqueda del equilibrio es la que se considera como la Masa Participativa en ese Modo de Vibración.
Así mismo para empapar un poco mas el tema vemos que el primer modo de Vibración que es el que origina el mayor desplazamiento, la menor frecuencia y el mayor período (Período Fundamental), es en el que participa la mayor cantidad de masa, entre un 50% - 70% o más de toda la masa estructural. Originando así una teoría que dice que a medida que la cantidad de análisis de Modos de Vibración se incremente, menor será la masa aportante en dichos modos, hasta llegar a un punto en el que es tan insignificante su aporte en comparación a los anteriores que no hará falta estudiar modos superiores.
Por eso las Normas de cada país restringe la Mínima cantidad de Modos de Vibración a estudiar siendo el punto de referencia La Masa Participativa Acumulada Porcentual. (En Venezuela es el 90%)
Y como este es un Forum del Sap2000 coloco una imagen la cual muestra ejemplo de lo dicho:
[/i]
En ese archivo se aprecia que con el Modo de Vibración número 11 era suficiente ya que la masa participativa excede el 90%, pero hice el análisis del 12 para que se apreciara lo explicado
gatogalaxi escribió:para entender de manera adecuada el comportamiento de la estrcutura te recomiendo que partas entendiendo la teoria ondulatoria.
En
general las estructuras tienen formas de vibra. Todas en la naturaleza. Estas formas de vibrar estan relacionadas con la energia.
Las formas mas faciles de excitar son las formas de vibar mas simples por las que se llevan la mayor cantidad de energia, mientras que las formas superiores tienen a llevarse la menor cantidad de energia. De esta forma s eestablece las formas de carga que aparecen en los codigos al realizar analisisi estatico lineal con fuerzas equivalentes. Consideran las formas iniciles o faciles de llenar (fundamental). Tienes que entender la interpretacion fisica del problema.
Todas las cosas tiene formas de vibar.
Ahora bien en forma matematica estas formas de vibrar establecen un espacio vectorial completo que independisa las ecuaiones de movimeinto que se encuantran acopladas ya sea por la matriz de masa o la de rigidez o ambas.
De esta forma s eestablecen resultados de valores maximos de cada una de estas y se combinan de alguna forma ya que estos maximos no ocurren en forma simultane(CQC).
De esta forma s enecuantran las respuestas, pero con la perdidad del equilibri cuando se realiza analisisi modal espcetral.
kaokao1 escribió:Muy ilustrativa tu explicación.
Veo que hablas de 2 masas:
1-La masa de la estructura
2-La masa que participa en la resistencia y en la búsqueda del equilibrio.
Entonces la pregunta sería:
Cómo discrimino éstas 2 masas?
Cómo calculo el tipo de masa del numeral 2? Qué porcentaje es respecto de la masa del numeral 1, según cada modo de vibración?
Gracias por tu respuesta.
Hasta Pronto
**********
ebertsangrona escribió:Voy a tratar de ser un poco didáctico con el siguiente ejemplo:
Cuando una persona va a un gimnasio hace diferentes ejercicios para poner atrabajar DIRECTAMENTE cada músculo, así que cuando hace abdominales no ejercita las piernas ni los hombros, cuando hace bíceps no pone a trabajar las pantorrillas (HAGO énfasis en el músculo que trabaja directamente al ejercicio, ya que es lógico el pensar que al agilizar un músculo ese movimiento hace que otros se activen también, pero el que hace resistencia a la excitación es el que se esta ejercitando Directamente)
Eso mismo ocurre con los Modos de Vibración. Cada modo es Independiente del otro y la masa que participa en la búsqueda de la estabilidad es independiente en cada modo. Por lo que se debe aceptar que si la estructura se desplaza gracias a una excitación (por supuesto que toda la masa de la estructura puede llegar a desplazarse ya que no se va a quedar estática mientras otras partes se mueven) la masa que participa en la resistencia y en la búsqueda del equilibrio es la que se considera como la Masa Participativa en ese Modo de Vibración.
Así mismo para empapar un poco mas el tema vemos que el primer modo de Vibración que es el que origina el mayor desplazamiento, la menor frecuencia y el mayor período (Período Fundamental), es en el que participa la mayor cantidad de masa, entre un 50% - 70% o más de toda la masa estructural. Originando así una teoría que dice que a medida que la cantidad de análisis de Modos de Vibración se incremente, menor será la masa aportante en dichos modos, hasta llegar a un punto en el que es tan insignificante su aporte en comparación a los anteriores que no hará falta estudiar modos superiores.
Por eso las Normas de cada país restringe la Mínima cantidad de Modos de Vibración a estudiar siendo el punto de referencia La Masa Participativa Acumulada Porcentual. (En Venezuela es el 90%)
Y como este es un Forum del Sap2000 coloco una imagen la cual muestra ejemplo de lo dicho:
[/i]
En ese archivo se aprecia que con el Modo de Vibración número 11 era suficiente ya que la masa participativa excede el 90%, pero hice el análisis del 12 para que se apreciara lo explicado
compañiacye escribió: ↑Vie Ago 18, 2023 1:52 pm hola soy Enrique de peru, vea en una ocasion crei leer o escuchar al ing. Rodrigues me parece decir que si el primer modo o segundo es rotacional la estructuracion es deficiente... podrian ahondar en el tema por favor
no están cierto, si es deficiente o no, ya que el comportamiento estructural, estará en función que tan compleja es tu estructura y como afecta a laos modos de vibracion, esto no esta definición no es tomada como teóricaescuchar al ing. Rodrigues me parece decir que si el primer modo o segundo es rotacional la estructuracion es deficiente... podrian ahondar en el tema por favor