Revisión del estado del arte en la influencia de los parámetros ambientales en la respuesta modal de edificios

Abstract

Diversos estudios han logrado identificar que las frecuencias modales de las obras civiles no son constantes en el tiempo, sino que presentan variaciones según diversos factores externos aún en ausencia de daño. En particular, se ha determinado que una fuente de variación importante de las frecuencias modales son los efectos del medio ambiente, tal como la temperatura ambiental, la humedad relativa del aire, la humedad del suelo, etc. En las últimas décadas se ha estudiado el comportamiento de las frecuencias modales respecto a los parámetros ambientales, sin embargo, el funcionamiento de este mecanismo aún no ha sido comprendido en su totalidad. La presente memoria busca estudiar esta variación mediante la descomposición de las variables ambientales y de frecuencia modal en sus componentes de largo plazo (variación anual o estacional) y de variación de corto plazo (variación diaria). Esto con el fin de poder comparar cada uno de estos comportamientos de manera separada, permitiendo obtener mayor claridad de resultados sobre estos fenómenos. Se cuenta con data de 6 estructuras distintas y de diferentes materiales de construcción. Para cada una, se tienen registros ambientales (temperatura y humedad absoluta) y registros de frecuencias modales. Esta data es separada mediante un filtrado estacional y diario. Se establecen los patrones que relacionan las variables diarias y estacionales. Se concluye que existe una relación clara con las variables externas y las propiedades modales, donde se identifican variaciones producto a la estación de entre un 2% a 4%, así como variaciones asociadas al efecto diario de un 0.5% a un 1.0%. Ambos mecanismos de variación (estacional y diario) presentan diferentes comportamientos según la estación del año (en particular, para verano e invierno). Dependiendo del tipo de estructura y su material, estas variaciones no son instantáneas. Para las variaciones estacionales, el retardo es cero para la estructura de hormigón y de 1 a 2,5 meses para las estructuras de albañilería de adobe, mientras que para las variaciones diarias está del orden de 3 a 22 horas para la estructura de hormigón, y del orden de 10 a 25 horas para las estructuras de albañilería de adobe.