Foros de SóloIngeniería

- 30 Jun 2011, 10:00 #274447

Buenos días a todos,

Trabajo en fachadas ligeras, una zona del edificio como sabréis muy expuesta a los efectos dinámicos del viento, y me gustaría ahondar en el cálculo de las frecuencias naturales, tanto de elementos aislados como de estructuras algo más complejas. La verdad no tengo ni idea de cómo empezar, salvo desempolvando los libros de la carrera que guardé hace años, pero en los que ni siquiera estoy seguro de que pudiese encontrar algo (ahora mismo no recuerdo haber estudiado eso nunca)..

Me gustaría saber dónde puedo encontrar documentación al respecto, si alguien puede recomendarme algo de bibliografía, o si algún animoso colaborador del foro puede redactar una respuesta introductoria al tema que me pueda guiar al menos inicialmente. Existe normativa al respecto?

Muchas gracias y un saludo!

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zigoreto (Ingeniero Fachadista y de la vida)
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'Una vez eliminado lo imposible, lo que queda, aunque parezca increíble, es lo que ha sucedido' (Sherlock Holmes)

- 30 Jun 2011, 10:25 #274453

A ver hombre, que te veo desesperado, preguntando en el chat, duplicando mensajes...es de buena educación leer las normas del foro, que aconsejan presentarse, colaborar en la medida de lo posible y participar activamente. Cosa que no has hecho, pero bueno...a tiempo de cambiar estamos.
Lo que pides es un poco complejo para darte una receta mágica que te resuelva dudas en media hora, pero hay libros más o menos "comestibles" que tratan el tema, por ejemplo Dinámica estructural: teoria y cálculo (de Mario Paz), Problemas de dinámica de estructuras (de Canteli, aunque de este tipo hay muchos, publicados por las diferentes escuelas de ingeniería), etc

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La complejidad es un síntoma de falta de entendimiento

- 30 Jun 2011, 10:48 #274460

A ver hombre, que te veo desesperado, preguntando en el chat, duplicando mensajes...es de buena educación leer las normas del foro, que aconsejan presentarse, colaborar en la medida de lo posible y participar activamente. Cosa que no has hecho, pero bueno...a tiempo de cambiar estamos.
Lo que pides es un poco complejo para darte una receta mágica que te resuelva dudas en media hora, pero hay libros más o menos "comestibles" que tratan el tema, por ejemplo Dinámica estructural: teoria y cálculo (de Mario Paz), Problemas de dinámica de estructuras (de Canteli, aunque de este tipo hay muchos, publicados por las diferentes escuelas de ingeniería), etc

¡Jo, paisanuco! (yo de Torrelavega de toda la vida...portugués... ya sabes) vaya ladrillo le has metido al pobre hombre!

"Respuesta dinámica de las estructuras", de Sergio Oller. 113 páginas que para empezar tiene.

Luego ya se mete con el Paz; y luego el clásico en Inglés de Chopra, "Dinamics of Structures" enfocado también a terremotos.

Pero el amigo mendinho debe saber de esto un huevo y la yema del otro....

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- 30 Jun 2011, 10:54 #274461

Contenido

hombre, hombre, hombre...que grande, yo también soy de Torrelavega, igual hasta nos conocemos

Hombre, haber hay muchos, el de Mario Paz, sin ser para niños de 8 años es más o menos inteligible a poco que sepas del tema.

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La complejidad es un síntoma de falta de entendimiento

- 30 Jun 2011, 11:07 #274464

Contenido

hombre, hombre, hombre...que grande, yo también soy de Torrelavega, igual hasta nos conocemos

Hombre, haber hay muchos, el de Mario Paz, sin ser para niños de 8 años es más o menos inteligible a poco que sepas del tema.

Fdez.-Escalante Bárcena..... Fidel, para ser exactos

Yo nací cuando las ferias de ganado (a las de la patrona) aun se hacian en La Llama

Y los jueves...mercado en la Plaza Mayor...no te digo más!!

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- 30 Jun 2011, 11:56 #274472

A ver hombre, que te veo desesperado, preguntando en el chat, duplicando mensajes...es de buena educación leer las normas del foro, que aconsejan presentarse, colaborar en la medida de lo posible y participar activamente. Cosa que no has hecho, pero bueno...a tiempo de cambiar estamos.

1) Siento la duplicidad de mensajes, la empresa en la que milito actualmente nos limita el ancho de banda para aplicaciones web (navegadores por ejemplo) y a veces da este tipo de fallos, no ha sido por reiterar ni intentar captar atención.

2) Respecto a la presentación en sociedad es cierto que la pasé por alto, pero ya he subsanado mi error. Pido disculpas.

3) No sabes lo que me gustaría poder colaborar y ojear a fondo mil y un temas de este foro que me interesan. Me pasa exactamente lo mismo con el de soloarquitectura.com. Siempre me he preguntado si la gente que llevan etiquetas de 'experto' o 'gurú del foro' son profesionales de su sector como yo que postean en sus ratos libres o gente a sueldo de la web con dedicación exclusiva, porque a mí me resulta del todo imposible participar tan activamente. De todas formas me comprometo a poner mi granito de arena siempre que de pasada vea un hilo al que poder aportar algo.

Saluditos,

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zigoreto (Ingeniero Fachadista y de la vida)
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'Una vez eliminado lo imposible, lo que queda, aunque parezca increíble, es lo que ha sucedido' (Sherlock Holmes)

- 30 Jun 2011, 12:17 #274483

Lo que pides es un poco complejo para darte una receta mágica que te resuelva dudas en media hora, pero hay libros más o menos "comestibles" que tratan el tema, por ejemplo Dinámica estructural: teoria y cálculo (de Mario Paz), Problemas de dinámica de estructuras (de Canteli, aunque de este tipo hay muchos, publicados por las diferentes escuelas de ingeniería), etc

Te agradezco mucho las recomendaciones a ti y al resto de gente que hasta ahora lo ha hecho. Muchas gracias en serio. Intentaré localizar los libros de los que me habláis y adquirir alguno para ir ojeándolos y formándome. Me gustaría tb saber si el cálculo de las frecuencias naturales es algo que se suele hacer en España o sólo 4 empresas muy especializadas lo llevan a cabo. Si hay simplificaciones o métodos básicos por el lado de la seguridad para comprobar que le estructura o elemento no van a entrar en resonancia, y si es un cálculo típicamente hecho 'a mano' o se lleva a cabo siempre mediante software (algún nombre de programas que lo hagan?).

Gracias otra vez a todos,

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zigoreto (Ingeniero Fachadista y de la vida)
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'Una vez eliminado lo imposible, lo que queda, aunque parezca increíble, es lo que ha sucedido' (Sherlock Holmes)

- 30 Jun 2011, 12:22 #274484

De viento en fachadas sé más bien poco pero pienso que hay una diferencia entre la dinámica de estructuras a viento y por ejemplo, la dinámica ante terremotos, con lo cual te puedes ahorrar un buen follón.

En viento, la carga es dinámica pero la respuesta de la estructura suele ser bastante estática. La carga es unidireccional, se suele asumir como una presión constante y basta con resistir la carga de viento dentro del límite elástico con los debidos factores de seguridad. Sólo la carga de viento genera una respuesta dinámica si el edificio es muy alto y flexible.

En terremotos, en cambio, la respuesta de la estructura es dinámica, cíclica, en las tres direcciones del espacio, y en los casos extremos el régimen ni siquiera es elástico. Analizar dinámicamente un terremoto merece la pena, analizar dinámicamente la respuesta al viento parece útil sólo en casos muy singulares que se escapan de la normativa. Incluso en esos casos singulares me parece que sería más un problema multifísico condicionado por Computational Fluid Dynamics (CFD) que por dinámica de estructuras. Es probable que con un prontuario de estructuras y las simplificaciones debidas te puedas calcular a mano las frecuencias naturales de vibración.

Si simplemente necesitases justificar las frecuencias naturales de la fachada para verificar que estás muy lejos del rango de frecuencias de vibración habituales del viento creo que es sencillo: haces un modelo de la fachada o parte de ella como cualquier estructura, le asignas masas, materiales, áreas e inercias y cualquier software del tipo del SAP o del StaadPro te da los autovalores del sistema (las frecuencias naturales).

Y a partir de aquí, lo siento, pero no te puedo contar más: cobro por horas por ejercer de consultor de estructuras ya que de algo hay que vivir.

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- 30 Jun 2011, 12:36 #274490

De viento en fachadas sé más bien poco pero pienso que hay una diferencia entre la dinámica de estructuras a viento y por ejemplo, la dinámica ante terremotos, con lo cual te puedes ahorrar un buen follón.

En viento, la carga es dinámica pero la respuesta de la estructura suele ser bastante estática. La carga es unidireccional, se suele asumir como una presión constante y basta con resistir la carga de viento dentro del límite elástico con los debidos factores de seguridad. Sólo la carga de viento genera una respuesta dinámica si el edificio es muy alto y flexible.

Y a partir de aquí, lo siento, pero no te puedo contar más: cobro por horas por ejercer de consultor de estructuras ya que de algo hay que vivir.

Jeje muchas gracias mendinho..

En principio la parte de la fachada que me interesa comprobar a resonancia son unas lamas, ya que un amigo especialista en el tema me comentó que podía ser una causa de fallo. Si mal no recuerdo, me dijo que puede ser un problema en elementos expuestos. Tb me dijo que en estructuras se suele intentar que la frecuencia natural frente a viento sea superior a 1, pero en fachadas a veces se piden valores algo más altos.

Gracias de todas formas por tu ayuda, alguna recomendación bibliográfica?

Un saludo,

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zigoreto (Ingeniero Fachadista y de la vida)
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'Una vez eliminado lo imposible, lo que queda, aunque parezca increíble, es lo que ha sucedido' (Sherlock Holmes)

- 30 Jun 2011, 14:22 #274511

Y a partir de aquí, lo siento, pero no te puedo contar más: cobro por horas por ejercer de consultor de estructuras ya que de algo hay que vivir.

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"La vida inteligente en la Tierra es un evento que todavía está por llegar" (Stephen Hawking)

- 30 Jun 2011, 16:07 #274526

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Y a partir de aquí, lo siento, pero no te puedo contar más: cobro por horas por ejercer de consultor de estructuras ya que de algo hay que vivir.

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Sólo sé que no sé nada
No nos hace falta valor para emprender ciertas cosas porque sean difíciles, sino que son difíciles porque nos falta valor para emprenderlas

- 02 Jul 2011, 22:03 #274719

De viento en fachadas sé más bien poco pero pienso que hay una diferencia entre la dinámica de estructuras a viento y por ejemplo, la dinámica ante terremotos, con lo cual te puedes ahorrar un buen follón.

En viento, la carga es dinámica pero la respuesta de la estructura suele ser bastante estática. La carga es unidireccional, se suele asumir como una presión constante y basta con resistir la carga de viento dentro del límite elástico con los debidos factores de seguridad. Sólo la carga de viento genera una respuesta dinámica si el edificio es muy alto y flexible.

En terremotos, en cambio, la respuesta de la estructura es dinámica, cíclica, en las tres direcciones del espacio, y en los casos extremos el régimen ni siquiera es elástico. Analizar dinámicamente un terremoto merece la pena, analizar dinámicamente la respuesta al viento parece útil sólo en casos muy singulares que se escapan de la normativa. Incluso en esos casos singulares me parece que sería más un problema multifísico condicionado por Computational Fluid Dynamics (CFD) que por dinámica de estructuras. Es probable que con un prontuario de estructuras y las simplificaciones debidas te puedas calcular a mano las frecuencias naturales de vibración.

Si simplemente necesitases justificar las frecuencias naturales de la fachada para verificar que estás muy lejos del rango de frecuencias de vibración habituales del viento creo que es sencillo: haces un modelo de la fachada o parte de ella como cualquier estructura, le asignas masas, materiales, áreas e inercias y cualquier software del tipo del SAP o del StaadPro te da los autovalores del sistema (las frecuencias naturales).

Y a partir de aquí, lo siento, pero no te puedo contar más: cobro por horas por ejercer de consultor de estructuras ya que de algo hay que vivir.

Cuando te refieres a estructuras esbeltas, te refieres también al sentido horizontal? ¿Cual fue la razón para que colapsara el 1000 veces nombrado Tacoma? Supongo que una falta de rigidez torsional del tablero, Me puedes aclarar un poco el tema de las frecuencias del viento?

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 05 Jul 2011, 16:54 #274989

Cuando te refieres a estructuras esbeltas, te refieres también al sentido horizontal?

Me refiero a que la mayoría no calculamos rascacielos y que con el método pseudoestático de viento de la normativa puede llegar.

¿Cual fue la razón para que colapsara el 1000 veces nombrado Tacoma? Supongo que una falta de rigidez torsional del tablero, Me puedes aclarar un poco el tema de las frecuencias del viento?

El problema de Tacoma requiere no es de simple resonancia (o por simple coincidencia de frecuencias) sino que es realmente más largo de contar, es debido a eso que los aeronáuticos conocen como inestabilidad por flameo o "flutter".
Puedes consultar mi anterior explicación en http://e-ciencia.com/opinion/foros/inde ... ic=11653.0

El flameo en puentes se produce generalmente cuando la rigidez a torsión del tablero es escasa y ante la acción de una fuerza dinámica excéntrica. Un ejemplo clásico es, como te ha comentado Cometo, el fallo del Tacoma Narrows Bridge ante una muy moderada carga de viento del cual encontrarás varios vídeos en internet.

El viento introduce una carga excéntrica que hace alabear el tablero. Con el giro de la sección de tablero se aumenta el area expuesta y por tanto la torsión. Pero el viento no sopla de manera constante, luego el tablero vuelve a su posición inicial volviéndose a inicial el ciclo. Si la frecuencia de acción del viento y la de respuesta torsional del tablero son aproximadamente coincidentes, en lugar de amortiguarse en el tiempo (underdamping), los efectos dinámicos se amplifican (resonancia, overshooting) y se produce la inestabilidad por flameo.

La manera más práctica de evitar problemas con el flameo es utilizar un diseño conservador que incremente la resistencia a torsión del puente (utilizar secciones cajón en lugar de secciones abiertas es un buen consejo) y diseñar, en la medida de lo posible, el canto expuesto al viento de manera que el coeficiente de arraste del viento sea reducido.
(...)
Estrictamente la causa del fallo del Tacoma Narrows no fue la entrada en resonancia (el fallo por resonancia se produce con bastante brevedad), sino por la interacción viento-tablero y el amortiguamiento negativo del puente. La carga del viento interactuó con el puente y éste se autoexcitó hasta el colapso. Generalmente se habla de resonancia para dar una explicación simplificada de lo que pasó.

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