P I U R A - P E R U 2 0 1 5

MESA VIBRATORIA

INTEGRANTES:

Campoverde Toledo, Mary

Cristina

Cerda Neira, Edwin Aldair

Juarez Alzamora, Pierina del

Jesús

Lama López, Dusley

Pintado Silupu, Yennifert Daniela

Solis Tavara, Fransheska Anais

Zapata Fassio, Juan Carlos

INTRODUCCION

En el presente trabajo se describen el diseño y construcción de una mesa vibradora para la ejecución y estudio de resistencia a una edificación. En lo que respecta a la mesa, se presentan sus características, aplicaciones y relaciones en el estudio de los sismos, rol de las mesas vibratorias en la ingeniería sismo-resistencia y sus clasificaciones.

El avance de la ciencia de los materiales, el estudio de prototipos y modelos, la instrumentación y las técnicas de control permiten realizar ensayos dinámicos de modelos en escala que brindan significativos resultados a estos fines.

OBJETIVO GENERALEstudiar el movimiento y las fuerzas de una mesa

vibratoria que se pondrán a prueba en una edificación y poder medir su magnitud.

Identificar y analizar los tipos de movimiento que desarrolla una mesa vibratoria.

Conocer la estructura y la fabricación de una mesa vibratoria.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

OBJETIVOS

ANTECEDENTES

Las primeras mesas vibratorias se desarrollaron a finales del siglo XIX

El principio de funcionamiento de las mesas vibratorias actúales inició con los avances logrados en la segunda guerra mundial.

Las mesas vibratorias modernas usan actuadores y sistemas de control avanzados para simular sismos reales o artificiales.

La primera mesa vibratoria de gran tamaño (6 m) se desarrolló en la Universidad de California, Berkeley en 1972. La mesa fue construida con capacidad de movimiento horizontal y vertical, e inspiró el desarrollo de otras mesas vibratorias de gran tamaño con diferentes grados de libertad en todo el mundo.

DEFINICIÓN

Esta mesa es un sistema que permite simular el movimiento que producen los sismos. Encima de una plataforma se colocan estructuras para evaluar si soportan los movimientos telúricos. Todo el sistema es movido por un motor que lo hace vibrar como un temblor de tierra. De esta manera, la mesa vibratoria se utiliza para ensayar nuevos materiales, antes de que sean aprobados para la construcción de edificaciones.

CARACTERÍSTICAS

a) Consta de un bastidor amurado al piso sobre el cual se monta una plataforma vibrante que descansa sobre cuatro amortiguadores neumáticos.

b) En esta unidad la vibración es producida por un moto-vibrador trifásico.

c) La intensidad de vibración se regula cambiando la excentricidad de los contrapesos situados en el interior del moto-vibrador, de esta forma mientras más desplazado del centro se encuentre el contrapeso, mayor será la vibración de la unidad.

d) El sistema de amortiguación neumático consta de cuatro fuelles que permiten una vibración suave y silenciosa, los mismos debes ser inflados a una presión de 1 Kg (constante).

ROL DE LAS MESAS VIBRATORIAS EN LA INGENIERÍA SISMO-RESISTENTE

Dentro de las herramientas deterministas más utilizadas están los modelos matemáticos, los cuales se validan a partir de la comparación con resultados medidos en experimentos. Sin embargo, este método no puede tener en cuenta todos los efectos aleatorios que se presentan en un sismo real, por lo que son denominados modelos idealizados. Para complementar la técnica determinista se han desarrollado métodos experimentales que permiten estudiar los efectos de los sismos sobre las construcciones, tales como ensayos dinámicos en mesas vibratorias, y ensayos seudo-dinámicos y cuasi-estáticos que usualmente utilizan un marco de carga o un muro de reacción.

CLASIFICACIÓN DE MESAS VIBRATORIAS

Una mesa vibratoria es una plataforma móvil que simula los movimientos de un sismo sobre un modelo estructural. Las mesas vibratorias pueden ser clasificadas según:

1. El tamaño.2. El tipo de actuador que genera el movimiento. 3. los grados de libertad.En los últimos años se han llevado acabo ensayos

de estructuras en escala real usando mesas vibratorias como las disponibles en el E-Defense en Japón o en la Universidad de San Diego en Estados Unidos.

PROGRAMA EXPERIMENTAL

Para desarrollar una mesa vibratoria, los movimientos producidos deben ser correctamente controlados para obtener la respuesta deseada. Por otro lado, los modelos de ensayo deben mantener la similitud dinámica con la estructura real (prototipo), para que el escalamiento no afecte los resultados del ensayo.

PARÁMETROS DE DISEÑO DE LA MESA VIBRATORIA

Los parámetros de diseño de la mesa vibratoria se muestran en la Tabla

APLICACIÓN Y RELACION EN EL ESTUDIO DE LOS SISMOS

La investigación sismológica básica se concentra en la mejor comprensión del origen y propagación de los terremotos y de la estructura interna de la Tierra. Según la teoría elástica del rebote, la tensión acumulada durante muchos años se libera de manera brusca en forma de vibraciones sísmicas intensas por movimientos de las fallas.

Los temblores fuertes pueden, en segundos, reducir a escombros las estructuras de los edificios; por esto los geólogos e ingenieros consideran diversos factores relacionados con los sismos en el diseño de las construcciones, porque los diques, las plantas de energía nuclear, los depósitos de almacenamiento de basuras, las carreteras, los silos de misiles, los edificios y otras estructuras construidas en regiones sismogénicas, deben ser capaces de soportar movimientos del terreno con máximos estipulados.

MEDIOS DE ESTUDIO PARA LOS SISMOS

Los instrumentos sísmicos están diseñados para detectar estos movimientos con métodos electromagnéticos u ópticos.

El sismómetro electromagnético de péndulo, emplean registros electromagnéticos, esto es, la tensión inducida pasa por un amplificador eléctrico a un galvanómetro.

Los sismógrafos de tensión emplean medidas electrónicas del cambio de la distancia entre dos columnas de hormigón separadas por unos 30 m. Pueden detectar respuestas de compresión y extensión en el suelo durante las vibraciones sísmicas.

MEDIOS DE ESTUDIO PARA LOS SISMOS

El sismógrafo lineal de tensión de Benioff, detecta tensiones relacionadas con los procesos tectónicos asociados a la propagación de las ondas sísmicas y a los movimientos periódicos, o de marea, de la Tierra sólida.

Invenciones aún más recientes incluyen:1. Los sismógrafos de rotación.2. Los inclinómetros.3. Los sismógrafos de banda ancha y periodo largo. 4. Los sismógrafos del fondo oceánico.

UTILIZACION DE LA TEORIA DE LAS VIBRACIONES EN ESTRUCTURAS EN EL

MUNDO

1. Compactación de hormigón. 2. Llenando y descarga rápida y económica de

tolvas con áridos o similares.3. Des aireación de líquidos densos.4. Comprobación de la resistencia a la vibración y

seguridad en el funcionamiento de productos sensibles.

5. Mesa vibratoria con railes guía o pinzas como posibilidades de sujeción del molde. Sirve para la fabricación de piezas de hormigón como bordillos, postes, pilares, etc.

CONCLUSION Y RECOMENDACIONES

Se ha concluido que los resultados del diseño de una mesa vibratoria, que servirá como herramienta experimental para llevar a cabo ensayos sobre estructuras a escala reducida. La mesa vibratoria soportar una carga máxima de 10 kN.

Durante el diseño y la fabricación de los elementos de una mesa vibratoria es importante tener en cuenta las tolerancias de dimensiones, superficie, geometría, etc.

Se debe tener todo el sistema correctamente montado y asegurado con el compresor de aire seleccionado, pues de otro modo no se suministraría la presión y el caudal requeridos, y los valores obtenidos no serían útiles o reales para la aplicación.

ANEXO