SISTEMA MODULAR PARA EXPERIENCIAS DOCENTES EN DINÁMICA BÁSICA

Abstract

Se elabora un sistema modular con el que se puede armar pequeñas estructuras instrumentadas para realizar experiencias docentes de dinámica elemental en sesiones de clases y de laboratorio. El objetivo es ayudar a la comprensión de estas materias, especialmente para quienes no tienen considerado un estudio riguroso analítico del asunto.El estudio del comportamiento dinámico de las estructuras y específicamente de sus vibraciones, está cobrando mayor interés en el ámbito de la construcción. Los dispositivos para protección sísmica, tales como aisladores y disipadores de energía, entre otros, se están haciendo comunes en los nuevos proyectos de edificación. Los nuevos profesionales de la construcción deben entonces, tener los conocimientos básicos que permitan comprender el funcionamiento de estos dispositivos para poder interpretar sus planos y especificaciones, y dar correcta solución en terreno a cualquier problema relacionado con su instalación.Relacionado con lo anterior está el problema de las vibraciones molestas causadas por máquinas, como los sistemas de aire acondicionado. Maquinarias industriales incluso, pueden causar daños sobre las estructuras. Los nuevos profesionales del área deben considerar las vibraciones provocadas por los equipos propios de la construcción, que son cada vez menos toleradas y que a menudo terminan en problemas legales.El sistema a construir está basado en un perfil rígido que actúa como fundación, con perforaciones que permiten apernar sobre ésta un conjunto de bielas birrotuladas con roce despreciable y donde se fija la estructura sometida a prueba. Se considera también facilidades para instalar celdas de carga, transductores de desplazamientos y otros sensores. Conectando todos éstos a un sistema de adquisición de datos, se podrá obtener en tiempo real las curvas de corte basal y momento volcante en función del tiempo y otros gráficos de interés, como las curvas de histéresis.Al final de esta memoria, se construye un modelo de un marco con vigas y columnas intercambiables con materiales de distintas características esfuerzo-deformación y diferentes grados de amortiguamiento.El marco podrá estudiarse con vibraciones libres, sometido a oscilaciones forzadas mediante un generador de vibraciones o bien, sometido a solicitaciones basales, ya que sería fácil colocar el sistema completo con la estructura de prueba sobre la mesa sísmica del laboratorio de sismorresistencia con que cuenta la UTFSM.In this work a modular system is developed where small instrumented structures can be assembled and tested for teaching purposes in classes and laboratory sessions. The objective is to help to understand the dynamic behavior of structures especially to students who are not going to take more advanced courses related to this subject.The study of the dynamic performance of the structures is receiving higher interest in the building area. Devices for seismic protection, such as insulators and dampers are becoming common in new projects of building. The new professionals in the area need to have the basic knowledge that allows to understand the functioning of these devices in order to be able to interpret plans and specifications and give a correct solution in the construction site to any problem related to its installation.Related to the previous thing there is the problem of troublesome vibrations caused by machines, like air conditioning systems. Even, industrial machinery can cause damage on the structures. The new professionals of the area must consider the vibrations induced by the construction equipment’s, which are tolerated less and less and often end in legal problems.At the end of this memory, a scale model of a structure with girders and exchangeable columns of different materials are studied and tested on the new system. This structure will be tested in free vibrations and also subjected to basal solicitations, since it would be easy to place the complete system on the seismic table owned by UTFSM.