Implementación del módulo de control, adquisición y procesamiento de datos para el shaker serie 2075E, utilizado en el dinámico de edificaciones a escala -- Bucaramanga: Universidad Pontificia Bolivariana-Seccional Bucaramanga, 2014

Abstract

Uno de los factores que prueban al máximo la resistencia y confiabilidad de las estructuras son los movimientos sísmicos, que al desatarse elevan de forma estrepitosa el valor de los esfuerzos en todos los elementos estructurales, razón por la cual La Facultad de Ingeniería Civil, diseño y construyó el laboratorio de Dinámica Estructural, en el cual los fenómenos mencionados, se estudian a pequeña escala. Algunos de los métodos y parámetros descritos en este trabajo de grado, se basan en el análisis dinámico estructural, que es el estudio del conjunto de fuerzas, desplazamientos, velocidades y aceleraciones que se registran en una edificación después de aplicársele una fuerza externa variable en el tiempo. El laboratorio consta de una mesa vibratoria para simular entornos de vibración controlados y aplicarlos a modelos estructurales a pequeña escala. Para la fabricación de la mesa vibratoria se adquirió el vibrador electromecánico 20758 de la empresa Modalshop; para este se desarrolló un gabinete de control y adquisición integrando la tarjeta de adquisición de datos NI-DAQ 6341. Además el módulo de vibraciones consta de una plataforma móvil, acelerómetros piezoeléctricos para la realimentación de las variables en los modelos y un aplicativo diseñado en labview. Con este módulo será posible desarrollar ensayos de movimiento libre amortiguado y movimiento forzado amortiguado, en los cuales se podrá determinar la rigidez de los modelos, el amortiguamiento del sistema, periodos naturales de vibración, ensayos de resonancia, análisis de Fourier y al final realizar la actualización o calibración de los modelos teóricos de las estructuras a pequeña escala, estos últimos test son implementados para verificar el módulo de vibraciones implementado.

Strength and reliability in structures are tested to their highest levels when earthquakes occur, these kind of events generate the highest stress levels in regular structures located in highly seismic zones. For this reason, tech Civil Engineering Department at University Pontificia Bolivariana, designed and developed the structural dynamics laboratory, where the mentioned phenomenon can be scaled and studied. Several methodologies and parameters described in this document are based on structural dynamic analysis, which basically studies the response of structures when dynamics loads are applied. The developed laboratory consist of a shaking table for apply controlled vibrations over scaled structures. The setup of the table consists of a 2075e Modalshop electromechanical vibrator and an acquisition card NI-DAQ 6341. Piezoelectric accelerometers complete the setup of the shake table, which is controlled on a labview based application. The setup allows to implement dynamics tests such as forced and harmonic motion, from which structural parameters such as natural frequencies and damping values can be obtained. These tests are used to verify de vibration module developed.