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Volume 6, Number 1 (February 2013) p. 55-74 • ISSN 1983-4195
© 2013 IBRACON
This paper is about the design and construction of a platform for dynamic tests especially with people jumping, walking, etc. Initially it was tried to find
out projects already implemented in platforms and dynamic tests and to study the loads produced by movement of people on slabs and the structural
response to these loads. The limits established by different standards have been also studied for these dynamic responses, taking into account the
ultimate limit state, as well as the structure in service, since the human body is very sensitive to structural vibrations. Parametric studies were performed
considering various configurations of slabs (different spans, thicknesses and conditions of support) have been done, looking for a configuration that
could have natural frequency close to the frequencies of the human loads. The slab should have dimensions compatible with the available physical
space, fundamental frequency below 5 Hz and maximum immediate deflection compatible with the indications of the Brazilian standard NBR6118: 2007.
Based on these criteria was chosen a rectangular structure consists of a solid reinforced concrete rectangular slab studded in two opposite edges of
steel beams with shear connectors type U. The other two edges are free. The steel beams supporting the slab, in turn, are supported on eight metal
profiles (two in each corner of the slab) that are supported on two to two short columns of steel profile H. Profiles U in steel are welded to four columns,
forming a horizontal frame. Numerical analysis of the dynamic test platform have been performed for free and forced vibration, for obtaining the natural
frequencies and corresponding vibration modes, considering the self-weight of the structure and the load that simulates people’s weight. After obtaining a
structural configuration that fulfilled the stipulated requirements, the design of the slab taking into account the recommendations of the Brazilian standard
NBR6118: 2007. The platform was built and has been done a preliminary experimental study to obtain the first natural frequencies.
Keywords
: dynamic tests, natural frequency, slabs, induced vibrations.
Este trabalho trata do projeto e construção de uma plataforma para a realização de ensaios dinâmicos especialmente com pessoas pulando, cami-
nhando, etc. Procurou-se inicialmente localizar projetos já executados de plataformas de ensaios dinâmicos e estudar os carregamentos produzidos
pelo movimento de pessoas em lajes e a resposta das estruturas a esses carregamentos. Foram estudados também os limites estabelecidos por
diferentes normas para essas respostas dinâmicas, tendo em vista tanto o estado limite último como a estrutura em serviço, já que o corpo humano é
bastante sensível às vibrações estruturais. Realizaram-se estudos paramétricos considerando várias configurações de lajes (diferentes vãos, espes-
suras e condições de apoio), buscando uma configuração que possuísse frequência natural próxima das frequências dos carregamentos humanos.
A laje deveria ter dimensões apropriadas ao espaço físico disponível, frequência fundamental inferior a 5 Hz e flecha máxima instantânea compatível
com as indicações da norma brasileira NBR6118:2007. Com base em esses critérios foi escolhida uma laje retangular maciça de concreto armado
engastada em duas bordas opostas em vigas metálicas com conectores de cisalhamento tipo U. As outras duas bordas são livres. As vigas metálicas
de apoio da laje, por sua vez, apóiam-se sobre 8 perfis metálicos (dois em cada canto da laje) que se apóiam dois a dois sobre colunas curtas de aço
de perfil H. Perfis U de aço são soldados às quatro colunas, formando um quadro horizontal. Foram realizadas análises numéricas da plataforma de
ensaios dinâmicos em vibração livre e forçada para obter as frequências naturais e os modos de vibração correspondentes, considerando o peso
próprio da estrutura e o carregamento que simula o peso das pessoas. Obtida uma configuração de estrutura que cumprisse com os requisitos esti-
pulados, foi feito o dimensionamento da laje levando-se em conta as recomendações da norma brasileira NBR6118:2007. A plataforma foi construída
e já foi feito um estudo preliminar experimental para obtenção das primeiras frequências naturais.
Palavras-chave:
ensaios dinâmicos, frequência natural, lajes, vibrações induzidas.
Platform for dynamic tests: preliminary studies,
design and construction
Plataforma de ensaios dinâmicos: estudos preliminares,
projeto e construção
J. E. CAMPUZANO
a
georcam2003@yahoo.es
R. DE CASTRO
b
djyopa@gmail.com
S. ÁVILA
c
avilas@unb.br
G. DOZ
d
graciela@unb.br
a
Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, georcam2003@yahoo.es,
Brasília DF, Brasil.
b
Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, djyopa@gmail.com, Brasília DF, Brasil.
c
Universidade de Brasília, Faculdade do Gama, avilas@unb.br, Brasília DF, Brasil.
d
Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, graciela@unb.br, Brasília DF, Brasil.
Received: 12 Apr 2012 • Accepted: 25 Sep 2012 • Available Online: 08 Feb 2013
Abstract
Resumo