TALLER 2 – ANÁLISIS DINÁMICO EN SISTEMAS DE UN GRADO DE LIBERTAD s/r

ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS – GR01

TALLER 2 – ANÁLISIS DINÁMICO EN SISTEMAS DE UN GRADO DE LIBERTAD

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Considere la edificación de acero, de un nivel que trabajamos en el Taller 1, cuyas características se copian abajo para referencia.

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

1. Con base en la evaluación de cargas muertas hecha en el Taller 1, determine la masa de la edificación, para efectos de un análisis dinámico.
2. Calcule la rigidez lateral del pórtico en la dirección Y, aprovechando la hoja de cálculo que construyeron por el método de ángulos de giro y deflexión. Aunque el pórtico es tridimensional, dadas sus características y simetría, la rigidez puede calcularse como la suma de la rigidez de los cuatro pórticos en la dirección Y.
3. Calcule la frecuencia y el periodo de vibración de la estructura en dirección Y.
4. Considere que la estructura está sometida ahora a las vibraciones horizontales en la dirección Y, producidas por equipos mecánicos que le transfieren sus cargas a la placa superior. Las fuerzas totales desarrolladas por los equipos se describen como F(t)=735 Sin(21t).

1. Construya los gráficos de desplazamiento vs. tiempo para la solución homogénea, la solución particular y la solución total, considerando un amortiguamiento de 5% del crítico, utilizando las ecuaciones analíticas para este tipo de cargas.
2. Determine la fuerza cortante máxima asumida por la edificación y la fuerza cortante asumida por cada columna. Grafique la variación en el tiempo del cortante en la columna A1.

1. Evalúe la influencia de un aumento en el amortiguamiento de 5% a 10% en el desplazamiento máximo y el cortante máximo.
2. Evalúe la influencia de un cambio en la frecuencia del motor de 25 rad/s a una frecuencia muy cercana a la de la estructura.
3. Construya los gráficos de desplazamiento contra tiempo para la misma fuerza del punto 4, pero utilizando el método de la aceleración lineal. Compare los resultados.
4. ESTE PUNTO ES VÁLIDO PARA EL LABORATORIO: Verifique el período de vibración calculado en el punto 3 con el obtenido mediante una modelación de la estructura en SAP2000. Para este punto deben entregar también el archivo del modelo.

ENTREGA: Miércoles 25 de abril, en la clase de laboratorio, en grupos de 2 estudiantes.

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