conceptos básicos de la dinámica estructural.

1. Dinámica Estructural
Estudio del comportamiento de una estructura (puente, edificio, casa, etc.) frente a
cargas dinámicas (sismos, el paso del camión, explosión,etc.).Depende mucho de la altura, el
material, los muros aporticados, en las curvas de frecuencia de la edificación.
Aunque la mayoría de las estructuras pueden diseñarse considerando sólo cargas
estáticas,hayimportantesexcepcionesque requierendelproyectistalaposibilidaddedistinguir
entre cargas estáticas y dinámicas. En realidad, las cargas accidentales o las cargas móviles, a
diferencia del peso propio, rara vez son estrictamente estáticas porque su aplicación sobre la
estructurarequiere de uncierto tiempoque endefinitivadebe seranalizadoparaestablecersi
se trata de una carga estática o dinámica. Sin embargo es intuitivamente válidoaceptar que si
la magnitud de la fuerza varia en forma suficientemente lenta no causará efectos dinámicosy
podrá tratarse como estática. Para determinar si la carga varía en forma “lenta” o “rápida” el
valorde referenciaparacomparaciónesel“periodonatural de laestructura”.El periodonatural
es el tiempoque tardala estructura enrecorrer unciclo de vibraciónlibre,esdecirlavibración
que ocurre despuésque finalizalaexcitaciónexternaodespuésque lacarga dejade variar y se
mantiene constante.
El periodo natural depende de la masa, de la rigidez y de las condiciones de vínculo,
todas éstas características intrínsecas o propias de la estructura. El interés en el análisis de
cargas dinámicas ha ido creciendo constantemente en los últimos tiempos, en parte debido a
que el avance enlatecnologíahahechoposiblesdiseñosmásapropiados,yque lasherramientas
computacionalesactualespermitenhacerconcarácterrutinariocálculos que enotraépocaeran
cuestiones de “especialistas” reservadas para casos muy especiales o importantes. Además,
actualmente se proyectan estructuras más audaces (más grandes, livianas, etc.) que son más
susceptiblesalosefectosdinámicosporque sonmás flexiblesytienenperiodosnaturalesaltos,
esdecir que sonmás sensiblesavariacionesde lascargas enel tiempo.Lasrelacionesentre los
desplazamientosylosesfuerzosde unaestructurasonlasmismasyaconsideradasenel análisis
estático, independientemente que la carga sea de tipo estática o dinámica.
Se debe tener muy en cuenta:
 Vibración libre
 Vibración forzada con carga armónica
 Movimiento forzado con carga impulsiva
 Respuesta a carga dinámica general

2.  Respuesta sísmica a sistema no lineales
 Sistemas de varios grados de libertad
El modelo típico y más básico que tiene la dinámica estructural:
Un poco de Historia:
 Recordando a las pirámidesde Egipto,sabesmosque empezaronconunabase anchay
terminaron en punta, lo podemos ver como ejemplo en los rascacielos.
 La forma de Hagía Sofía, Estambul, Turquía que posee simetríay lascúpulasde piedra
hechas a compresión.
 Acueductos Romanos de Segovia, aquí vemos que sus pórticos son muy rígidos en la
dirección “x” pero distinta y muy débil en “Z”; por eso es que tienen huecos.
Podemos concluir que en la antigüedad ya tenían conocimientos de la filosofía del diseño
sismoresistente, es por ello que siguen durando durante mucho tiempo.
La importancia del aspecto conceptual en el diseño:
 Prevalecer el aspecto conceptual (ejemplo: si te conviene usar cemento o
madera,que tipode sistemasismoresistente,etc.) antesde las formulaciones
matemáticas
 Percepción intuitiva del comportamiento sísmico; es decir, usar el criterio, por
ejemplo: que material te conviene analizar, el lugar, el clima, la resistencia del
suelo, etc.

3.  Diferenciar muy bien las zonas según su distribución espacial de la sismicidad
observada, es por eso que según nuestro RNE. consta de 4 zonas en el Perú.
RECORDAR:
 El zunchoesmejorque el estribo,porque al ser más confinado su núcleo se contiene.
 Tomar muy en cuenta el estudio del suelo y sobre todo el efecto de la licuefacción en
terreno a edificar.
 En menor masa, la fuerza física es menor; por ejemplo, los nuevos edificios poseen
muros aporticados, placas, pero por esta conformado por su mayoría de draibol o en
vez de ladrillo usan tecnopor.
Resultado final de un diseño sismoresistente es evitar:
 Pérdidas de materiales
 Pérdidas económicas
 Pérdidas humanas
 Economía colapsada
Criterios de sismología:
1. Hipocentro (ofoco):LugarinteriordelaTierradonde seoriginaelterremoto.Se liberan
dos tipos de ondas: Las ondas "P" o Primarias; las ondas "S" o Secundarias; y las
Superficiales,que se desplazanporlasuperficie delterremotoysonlascausantesdelos
grandes daños que generan los terremotos.
2. Epicentro: Es el punto de la superficie terrestre que se encuentra más cercano al
hipocentro,desde donde surgen lasondassísmicassuperficiales,causantesde lamayor
destrucción.

4. 3. Ondas sísmicas: Las ondas sísmicas son un tipo de onda elástica consistentes en la
propagación de perturbaciones temporales del campo de esfuerzos que generan
pequeños movimientos en un medio.
4. Falla entre placas: es el borde de desplazamiento lateral de una placa
tectónica respecto a la otra. Su presencia es notable gracias a las discontinuidades del
terreno.
Resonancia estructural:
La resonancia de una estructura es el aumento en la amplitud del movimiento de un
sistema debido a la aplicación de una fuerza pequeña en fase con el movimiento, es decir,
estamosante lapresenciade unfenómenomecánicoque se originacuando lavibraciónnatural
de una estructura es sometida a un periodo de vibración externa a la misma frecuencia de la
vibración natural de dicha estructura de forma repetida, haciendo que la amplituddel sistema
oscilante o movimiento propio de la estructura se haga muy grande.