Que es un Espectro de Diseno?…I

Espectro crudo

Las cargas gravitacionales son acciones verticales que se suponen estáticas, independientes del tiempo tales como el peso de la estructura o peso propio, peso de divisiones, etc. En el caso de las cargas sísmicas, eólicas, maquinarias, son causadas por vibraciones variables en el tiempo. O sea,  que el tiempo es la variable que diferencia ambas cargas.


Espectro suavizado y normalizado

Estas vibraciones o cambios en el tiempo provocan que la estructura manifieste un cambio en su estructura inmóvil o estática que es  lo que se denomina Respuesta de la Estructura. Esta Respuesta es variable en el tiempo. A manera de ejemplo, para mejor discernimiento, para una aceleración del suelo, el valor del desplazamiento en el tiempo podría ser llamado Respuesta de la estructura.

Respuesta en el tiempo

En el caso sísmico la Respuesta dependerá de las características de la Excitación (En este caso movimiento o aceleración) del Suelo tales como magnitud, duración, etc. También depende de las características dinámicas de la estructura y del depósito de suelo sobre el cual se asienta la estructura. Dependiendo en cuanto se acerquen las Frecuencia Naturales o Propias, o  sus inversos, los Periodos Naturales o Propios de la Estructura con los respectivos del Suelo, el Suelo amplificara en la estructura su efecto. Esto último  debe siempre evitarse.

Debido  al amortiguamiento que posee cada material el efecto de las vibraciones disminuye en el tiempo. El concreto tiene un amortiguamiento de 5%, el acero de 2 a 3% e inicialmente este amortiguamiento se manifiesta en las fricciones internas que aparecen dentro del material. El amortiguamiento es un fenómeno, como he explicado antes, aún desconocido en su esencia (Ver Diseño de Edificaciones Para Nanotecnología) pero que ayuda mucho a disipar energía.

El amortiguamiento disminuye el efecto vibratorio en el tiempo

La Curva de Respuesta es una gráfica de la Respuesta Máxima (Espectral) de varios osciladores (Mecanismos) de un grado de Libertad para una aceleración dada del Suelo representado en frecuencias (Hz) o periodos (Seg.) de los osciladores.

 El amortiguamiento ayuda a evitar o disminuir la Amplificacion

 El párrafo anterior vamos a explicarlo: Esta curva o grafica corresponde a las ordenadas máximas (Respuestas máximas) de varios mecanismos (Modelos matemáticos) de 1GL para la aceleración supuesta del Suelo.

Ingeniero Civil con Master en Tecnología y Organización de la Construcción, Master en Control de la Calidad de la Producción Industrial y Master en Ingeniería Estructural Sismo-Resistente. República Dominicana

Comments (6)

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    Reply Yuri Villavicencio-Fdez - 18 octubre, 2011

    Super bueno, lo voy a leer más despacio después!

  • Reply Jose Rafael Cabrera - 18 octubre, 2011

    Este es uno de los tantos temas de la Dinamica Estructural y de la Ingenieria Sismorresistente que no son bien comprendidos aun por Especialistas. Su correcta comprension es importante para entender que estamos haciendo en el analisis y diseno sismorresistentes.

  • Reply JUAN DE DIOS JIMENEZ CABRERA - 19 octubre, 2011

    EN VERDAD INTERESANTE EL TEMA ING. CABRERA
    GRACIAS

  • Reply valenzuela - 20 octubre, 2011

    excelente

  • Reply valenzuela - 20 octubre, 2011

    excelente ingeniero

  • Reply Miguel Ramirez - 5 noviembre, 2011

    Excelente explicación, aunque como quiera es difícil de interpretar, ojala que algún día pueda hacer esa maestría de Ing. Sismo Resistente, cada día que pasa me doy mas cuenta de que aun me falta mucho para comprender el comportamiento de una estructura y como diseñarla adecuadamente. Es usted un ejemplo a seguir Ingeniero Cabrera, siga con sus post, que realmente sirven de mucho. Gracias!!

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