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UNIVERSIDAD DE CATOLICA ANDRES BELLOREA DE POSTGRADO

ESPECIALIZACIN INGENIERA ESTRUCTURALINTRODUCCIN A LA DINMICA ESTRUCTURAL

TRABAJO N 3

USO DE AMORTIGUADORES DE MASA (TUNED MASS DAMPING) EN

ESTRUCTURAS.

Autor:

Bondarenko Slawko

C.I: 18.849.070

Profesor:

Ing. Angelo Marinilli

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AMORTIGUADORES DE MASA

PARTE A)

I) PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Las cargas dinmicas (sismos, vientos, etc.), son las que producen ms

dao estructural en las edificaciones, ocasionando la prdida total o parcial de la

funcionalidad de estas, lo que se traduce en prdidas econmicas; y en casos ms

graves prdidas humanas. Motivado a estos, las fuerzas dinmicas son unas de

las principales variables a tomar en cuenta al momento de disear una edificacin,

existen mtodos tradicionales para asegurar un correcto comportamiento de la

estructura ante estas fuerzas dinmicas, como modificar las rigideces de los

elementos para as modificar el periodo de vibracin de la estructura, reducir las

masas que actan en la edificacin lo que genera una reduccin en las fuerzas

dinmicas actuantes y la modificacin de la configuracin estructural; todo esto

puede ser implementado solo hasta cierto punto ya que puede traer como

consecuencia altos costos de construccin, una prdida del espacio y del diseo

arquitectnico. Razn por la cual se han venido desarrollando nuevas tecnologas

con el fin de obtener edificaciones que posean una mejor respuesta estructural

ante cargas dinmicas y que logren disminuir los costos de construccin y no

interfiera demasiado con la arquitectura de la edificacin.

Estas nuevas tecnologas reciben el nombre de sistemas de control

estructural, y se clasifican en: Sistema de aislamiento, Sistema de control pasivo,

Sistema de control activo, Sistema de control hibrido y sistema de control

semiactivo.

Los sistemas de control pasivo se subdividen en, sistemas de disipacin de

energa, y sistemas inerciales acoplados. Los sistemas inerciales acoplados logran

el control estructural a travs de fuerzas inerciales que contrarrestan la accin

dinmica y tienen entre sus ventajas la competitividad econmica y la robustez de

su comportamiento, entre ellos se encuentra el Amortiguador de Masa (Tuned

Mass Damper TMD), al conocer esto podemos plantearnos las siguientes

interrogantes En que se basa el sistema de control de estructura a travs del uso

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3) City Corp Center

Altura: 278 m

TMD: 370 toneladasDescripcin: bloque de concreto

Pas: USA

Ciudad: New York

4) Sidney Tower

Altura: 305 m

TMD: 220 toneladasDescripcin: 2 anillos de acero

Pas: Australia

Ciudad: Sidney

5) Fukuoka Tower

Altura: 151 m

TMD: 25.30 toneladasDescripcin: penduloPas: Japn

Ciudad: Fukuoka

PARTE B)

En la figura 3 podemos observar una estructura que presenta

irregularidades del tipo dinmica, debido a la gran acumulacin de masa en la

parte superior y poca rigidez de sus miembros.

En la figura 4, se puede observar como el tanque luego de ser solicitado por

una carga del tipo dinmica, la respuesta del sistema fue tan grande que logro

llevar a la falla de los elementos que lo conformaban.

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AMORTIGUADORES DE MASA

Para evitar este tipo de fallas por problemas dinmicos, debemos aumentar la

rigidez de las columnas para que as la respuesta de la estructura debido a la

fuerza dinmica se vea reducida, disminuir la masa para que la fuerza dinmica

tambin se vea reducida, evitar que la frecuencia de la carga dinmica se acerque

a la frecuencia natural de la estructura para evitar la resonancia, colocar algn

sistema de control estructural que se adapte a este caso de estructura, para as

disminuir las respuestas finales de la estructura y evitar que se llegue a la falla de

los elementos.

BIBLIOGRAFIA EMPLEDA

Cajade D. y Conde P. Sistemas Pasivos de Control Estructural en

Edificaciones Aporticadas de un grado de libertad. Trabajo especial de

grado Universidad de Carabobo 2005.

http://www.civil.cicloides.com/cestructurales/2.2.1/

http://article.sapub.org/10.5923.j.jmea.20120201.01.html

Rashmi M. Application of tuned mass dmper for vibration control of frame

structures under seismic excitactions National Institute of Technology

Rourkela

Ioannis Kourakis Structural Systems and Tuned Mass Dampers of super-

tall Buildings: case study of Taipei 101 Diploma in Civil Engineering,

Aristotle University of Thessaloniki, 2005.

Figura 3. Tanque elevado Figura 4. Falla del sistema estructural

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