Análisis de vibraciones en losas de concreto colado sobre láminas de acero acanaladas y corrugadas sometidas a actividades humanas

Abstract

En este trabajo se estudió el comportamiento dinámico de una losa de concreto Colado Sobre lámina de acero acanalada y corrugada (en el que se adoptó como nombre corto: losa de concreto sobre lámina de acero); ante distintos tipos de actividades humanas, particularmente para el caminar y correr de personas. Se evaluaron soluciones cerradas, modelos numéricos y pruebas experimentas. En las soluciones cerradas, se evaluaron seis funciones de carga que describen el comportamiento por el caminar y/o correr de personas, con la finalidad de comparar los parámetros que intervienen en su comportamiento a lo largo del tiempo. Posteriormente, se comparó el cálculo de la frecuencia natural en base a las recomendaciones y especificaciones propuestas en el AISC-97 (1997) y en las NTCEA-17 (2017). En el estudio experimental se realizaron pruebas de vibración libre y vibración forzada en dos tableros de losa de concreto sobre lámina de acero. Previamente, se realizaron modelos numéricos que sirvieron para evaluar las formas modales de la losa de concreto sobre lámina de acero. Con las pruebas de vibración libre se obtuvieron las primeras frecuencias de vibrar, las cuales se utilizaron para validar las frecuencias calculadas con los modelos numéricos y con soluciones cerradas. En ambos tableros se realizaron pruebas de vibración forzada para determinar las aceleraciones debidas al caminar, correr y el brincar de una persona; además, se realizaron pruebas para un conjunto de personas. Estas aceleraciones se evaluaron con los umbrales propuestos en el AISC-97 (1997) y en las NTCEA-17(2017), en las cuales se observa que, la mayoría de las aceleraciones producidas por las actividades exceden las aceleraciones permisibles.