INTRODUCCIÓN Las técnicas de construcción empleadas en los edificios modernos de gran altura conducen a estructuras de flexibilidad relativamente alta y baja masa, de modo que el efecto de las cargas dinámicas sobre la estructura se vuelve cada vez más importante. Es necesario conocer los parámetros de frecuencia natural para investigar la respuesta de un edificio a tales cargas. Los parámetros de frecuencia natural@ necesarios para el cálculo de la respuesta de un edificio a cargas fluctuantes mediante el método de superposición modal@ son frecuencias naturales@ formas modales@ y masas (o inercias) y rigideces generalizadas en modo normal. Al considerar los modos laterales, se utilizan masas y rigideces laterales generalizadas y, para los modos de torsión, se requieren inercias y rigideces rotacionales generalizadas. La forma en que se utilizan estos datos en el caso del cálculo de la respuesta de un edificio bajo la acción de una carga de viento fluctuante se describe en los Elementos de datos de las Secciones 7@8 y 9. Este elemento proporciona un medio para estimar la frecuencias naturales @ formas de modo y masas generalizadas en modo normal * para modos de vibración no amortiguados tanto laterales como torsionales de edificios de corte. Se proporciona una relación a partir de la cual se podrían obtener las rigideces generalizadas para los modos lateral y torsional utilizando otros datos proporcionados. Este artículo está destinado principalmente para su uso con modos de vibración no acoplados, aunque el acoplamiento entre los modos lateral y torsional se considera en el Apéndice B, donde se dan expresiones para la estimación de los parámetros del modo acoplado para una clase especial de construcción a cortante. Los datos proporcionados están restringidos al uso de aquellos edificios que pueden modelarse como edificios de tipo cortante. Un edificio de corte se define como un edificio que tiene columnas inextensibles y pisos rígidos que impiden la rotación de las juntas. En este ítem se supone que las reducciones en la rigidez de la columna debido a las cargas axiales aplicadas por la estructura soportada son insignificantes. Este efecto de rigidez provoca una reducción en la frecuencia y puede modificar las formas modales, pero generalmente es pequeño. Además @ se supone que los edificios tienen una base rígida. Por lo tanto, por implicación, se supone que el desplazamiento al nivel del suelo es cero y que no tiene lugar ninguna interacción suelo/estructura. El modelo matemático del edificio de corte@ ilustrado en el Bosquejo 3.1@ se idealiza aún más (como se describe en la Sección 4) para proporcionar una solución gráfica para el modo natural de los parámetros de vibración. En Wind Engineering Series se proporciona un programa informático a través del sitio web que permite la solución del modelo de construcción de corte sin la necesaria idealización adicional impuesta por la solución gráfica. Varios modos de vibración pueden contribuir significativamente a las cargas dinámicas en un edificio, aunque generalmente es el modo de frecuencia más baja el que tiene la mayor influencia en la respuesta dinámica. Se proporcionan datos gráficos para los primeros cuatro modos naturales de vibración tanto para oscilaciones laterales como torsionales. * Los términos masa@ rigidez y desplazamiento se utilizan en sentido genérico para incluir la inercia rotacional@ rigidez rotacional y el desplazamiento rotacional@ respectivamente@ para el caso de vibración torsional.
ESDU 79005 A-2010 Historia
2010ESDU 79005 A-2010 Vibración natural no amortiguada de edificios de corte.