analisis de los modos de vibracion a escala

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FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL CURSO CALCULO COMPUTARIZADO DE ESTRUCTURAS TEMA ENSAYO DEL EDIFICIO DE MADERA DE 3 NIVELES (A ESCALA)

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este trabajo describe los modos de vibracion de un edificio a escala, colocando en una mesa vibratoria

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Presentacin de PowerPoint

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CURSOCALCULO COMPUTARIZADO DE ESTRUCTURAS

TEMAENSAYO DEL EDIFICIO DE MADERA DE3 NIVELES(A ESCALA)OBJETIVOS:

Determinacin de modos y periodos de vibracin para el modelo .Validar los resultados de los analisis modales con los experimentales.Identificar los factores que influyen en la variacion de los resultados.

CARACTERISTICAS DEL MODELO:Material:TriplayUso:ViviendaUbicacin:ArequipaModulo De Elasticidad 5580.4kg/Cm2 (Obtenido Experimental)

Peso(obtenido De Manera Experimental Con Balanza De Presicion)

OBTENCION DEL MODULO DE ELASTICIDADOBTENCION DEL MODULO DE ELASTICIDAD

METRADOS DE CARGA

TECHOS MUROS:

0.55 kg0.065kg0.55kg0.55kg

PESO POR NIVEL

1er nivel: 0.542kg

2do nivel:0.542kg

3er nivel:0.542kg

ELAVORACION DEL EDIFICIO A ENSAYAR

MATRIZ DE DEFORMACIONES

Para sacar estos datos se utiliz una romana y midi los desplazamiento para una fuerza de0.8 kg en cada nivel y midiendo las deformaciones producidas en cada caso para armar lamatriz de flexibilidades y obtener la matriz de rigidez.

4.8 cm5.00cm5.30 cm5.00 cm10.3cm10.7 cm5.30 cm10.7 cm14.7cm3.50 cm11.80 cm22.00 cm1.90 cm6.70 cm11.80 cm0.70 cm1.90 cm3.50 cmMATRIZ DE FLEXIBILIDADESANLISIS SISMICO ESPECTRAL METODO DE STODOLA

MATRIZ DE FLEXIBILIDADESPRIMER MODOSEGUNDO MODO

TERCER MODO

MODELO EN SAP2000 V.16.0.0

El modelo realizado corresponde al modelo de masas concentradas considerando 3 G.L.Por nivel dos traslacionales (eje X y eje Y) y una rotacional alrededor del eje vertical (eje z)Para el anlisis modal se consider que el programa no extraiga la masa de manera automtica, por lo que se integrar de manera manual segn el metrado que se realiz, suponemos que la masa considerada total por piso se le asignar a cada nivelteniendo as un sobresfuerzo en el ltimo piso. Pues consideramos que al tener la masa real las fuerzas inerciales se incrementaran en el ltimo nivel. Y por ende tendr mayores desplazamientos tericos.

Propiedad considerada para los elementos estructurales del modelo

Modelo tridimensionalLa aplicacin de masa se realizar en el C.M considerando las excentricidades accidentales

Ubicacin del centro de masa considerando la excentricidad accidental desde el centroide de la estructura vista en planta.

Asignacin de los grados de libertad en centro de masa la estructura se trasladar en losejes X y ejes Y, rotacin alrededor del eje Z

Asignacin de Constraints para definir la losa como diafragma rgido. Modelo de masa concentrada.

Asignacin de Constraints a todos los nudos del piso incluido el CM.

Asignacin de masas en el CM.OBTENCION DE LOS PERIODOS Y FRECUENCIAS CON EL SAP

RESULTADOS OBTENIDOS DE ENSAYO:PRIMER MODO: D: 10.07 cm

F = 11.5Hz (mesa)D: 8.74 cmD: 5.07 cmSEGUNDO MODO:

D: -2.75 cmD: .85cmD: -4.3cmF = 36.5Hz (mesa)TERCER MODO:

D: -4.50cmD: 8.10cmD: -4.50cmF =48.7Hz (mesa)ENSAYO EN LA MESA VIBRADORA

EN ESTA IMAGEN SE VE CLARAMENTE EL SEGUNDO MODO

CUADRO COMPARATIVO-FRECUENCIAS-PERIODO

1er MODOEXPERIMENTALSAPESTODOLAERROR SAPERROR ESTODOLA1er-piso5.075.1375.1121.32%0.83%2er-piso8.479.1379.3937.87%10.90%3er-piso10.0711.40211.34713.23%12.68%2er MODOEXPERIMENTALSAPESTODOLAERROR SAPERROR ESTODOLA1er-piso4.34.1434.32-3.65%0.47%2er-piso0.850.9160.8537.76%0.35%3er-piso-2.75-3.456-2.63625.67%-4.15%3er MODOEXPERIMENTALSAPESTODOLAERROR SAPERROR ESTODOLA1er-piso-4.5-4.236-4.52-5.87%0.44%2er-piso8.55.658.187-33.53%-3.68%3er-piso-4.5-2.518-4.758-44.04%5.73%CUADRO COMPARATIVO-DESPLAZAMIENTOSCONCLUSIONESLa correa que une el volante con el motor de la mesa vibradora se encuentra visiblemente suelto perdindose energa y por tanto variacin en los resultados experimentales respecto a los tericos.Al realizar el ensayo se observ que los nudos no giraban se comportan como nudos rgidos gracias a que estos estaban bien sujetos por goma y pernosEl modulo elasticidad obtenido experimentalmente E=. 5580.4kg/cm2 siendo este muy distinto del obtenido tericamente de tablas el cual es 78000kgf/cm2Los desplazamientos obtenidos experimentalmente se ajustan a los obtenido tericamente en el modeloEl material utilizado en las columnas del modelo fue de un material muy flexible tornndose el modelo un poco inestable.La flexibilidad de las columnas del modelo se debe al ancho y espesor reducido y el sentido de las vetas del triplay. Se pudo observar visiblemente los tres modos de vibracion del modelo.Se obseva que el modelo concuerda de manera muy cercana a los realizados por el el medoto de estodola en cuanto a sus frecuencias, periodos de vibracion y sus desplazamientos.Se puede obrsevar que los desplazamientos obtenidos por el sap2000 se acerca mas a los reales o experimentales