ETABS 2015: Diseño De Edificios De Concreto Armado

Diseño de Edifcios de Concreto Armado

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ETABS 2015 DISEÑO DE EDIFICIOS DE CONCRETO ARMADO

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Métodos Métod os de An Análisis álisis ANÁLISIS ESTÁTICO

 →

 Fuerzas Horizontales Equivalentes

• Análisis Modal Espectral ANÁLISIS DINÁMICO

• Análisis Tiempo-Historia • Análisis en el dominio de las frecuencias

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Análisis Estático (Fuerzas Horizontales Equivalentes) Este método representa las solicitaciones sísmicas mediante un conjunto de fuerzas horizontales actuando en cada nivel de la edificación. ▪

▪

Aplicable para para edificios regulares. regulares. Edificaciones menores a 10 niveles o 30m de altura.

Vb = Cs · ΣWi

F i

=

W i hi

V b

n

∑W  j h j  j

k 

1

=

Vb

Análisis Modal Espectral El análisis modal espectral es un método para estimar los desplazamientos y fuerzas en los elementos de un sistema estructural. El método implica el cálculo cálculo solo de los valores máximos de los desplazamientos desplazamientos y las aceleraciones en cada modo utilizando el espectro de diseño. Luego se combinan estos valores máximos, por ejemplo mediante un promedio ponderado entre la media y la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de tales valores máximos, otro método es el de la combinación cuadrática completa (método C.Q.C.). De este modo, se obtienen los valores máximos probables de desplazamientos y fuerzas.

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Análisis espacial con Diafragma rígido

Este método considera que la estructura tiene tres grados de libertad por nivel, con el acoplamiento de las vibraciones traslacionales y torsionales, donde a través de un análisis espectral de superposición modal se determinan las fuerzas máximas probables. En cada nivel hay un centro especifico de masa, cortante y rigidez. Análisis espacial con Diafragma flexible

Este método considera que la estructura tiene n grados de libertad por nivel, dependientes del numero de masas asociadas a cada nodo, con el acoplamiento de las vibraciones trasnacionales y torsionales, donde a través de un análisis espectral de superposición modal se determinan las fuerzas m áximas probables.

Análisis Modal Espectral

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Espectro de Respuesta Los espectros describen la máxima respuesta de estructuras idealizadas idealizadas como un grado de libertad, sometidas a la acción de un movimiento sísmico (acelerograma) conocido. Los espectros para el diseño se determinan a partir de estudios estadísticos de familias de movimientos sísmicos, para osciladores con el mismo porcentaje de amortiguamiento referido al crítico

Espectro de Diseño El “espectro sísmico de diseño” de una determinada zona, es la envolvente de los “espectros sísmicos de respuesta” de una gran cantidad de sismos cuyos efectos han sido sentidos en dicha zona. Este representa las aceleraciones máximas experimentadas por un oscilador simple de un grado de libertad, generadas por varios sismos en cada zona en estudio, de esta manera la acción sísmica m áxima puede ser definida mediante los espectros de diseño.

Espectro de Respuesta Espectro de Diseño

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Acción Sísmica

Los mapas de zonificación símica, en la mayoría de los países tienen un periodo de retorno de 475 años a través de los cuales se elaboran los espectros de respuesta elásticos, tomando en cuenta el tipo de suelo, tipo de estructura y nivel de importancia. El uso de un espectro de respuesta elástico implica diseñar las estructuras para que soporten estos sismos intensos sin ningún daño lo cual es muy costoso y poco conveniente en el desarrollo de proyectos. Considerando la baja baja probabilidad probabilidad de que ocurran estos sismos sis mos intensos durante la vida útil de la estructura, estructura, las norma no rmass pr prop opon onen en el us usoo de un es espe pect ctro ro de di dise seño ño inelá ine lásti stico, co, apl aplica icando ndo una red reducc ucción ión de las fue fuerza rzass sísmicas, asumiendo que la misma superara su rango elástico y disipara energía para lo cual se requerirá de que sea suficientemente dúctil.

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El espectro de diseño inelástico se obtiene de forma directa aplicando un factor de reducción, conocido como factor R en función del sistema estructural. El factor R consta del efecto simultáneo de tres parámetros: ductilidad, sobreresistencia y redundancia.

R=R μ R S R ξ  

R

Diafragma Rígido Diafragma es el piso, techo, membrana, arriostramiento u otro sistema que transfiere las cargas laterales actuantes hacia los elementos verticales del sistema resistente principal de cargas laterales. (ASCE) Se considera diafragma rígido cuando las deformaciones en el plano de la losa son despreciables en relación a las deformaciones laterales que sufre la estructura. El diafragma rígido solo considera que la losas tienen desplazamientos en dos direcciones ortogonales en su plano y tiene una rotación alrededor del eje vertical, es decir 3 Grados de Libertad por nivel.

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Centro de Rigidez Es un punto teórico en la planta del edificio donde aplicada una fuerza cortante solo se produce traslación. Generalmente la rigidez se confunde confunde con resistencia, pero son dos conceptos diferentes, diferentes, la resistencia es la capacidad de carga que puede soportar un elemento estructural antes de colapsar, la rigidez mide la capacidad que un elemento estructural tiene para oponerse a ser deformado.

Excentricid Exce ntricidad ad Ac Acciden cidental tal La fuerza en cada nivel (Fi) actúa en el centro de masas “C.M.” del nivel respectivo y debe considerarse además el efecto de excentricidades accidentales en cada nivel (ei), se considera como 0.05 veces la dimensión del edificio en la dirección perpendicular a la de aplicación de las fuerzas.

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Peso Sísmico Es la suma de todas las cargas muertas de la estructura mas un porcentaje de la carga viva, la cual se utiliza para calcular la fuerza cortante basal.

Efectos Direccionales Las solicitaciones sísmicas obtenidas según cada dirección ortogonal se deberán combinar a través de cualquiera de los siguientes métodos: • Cas Casoo 1: 1: 100% 100% + 30% 30% 100 por ciento del valor absoluto de las solicitaciones en una de las direcciones (longitudinal) combinado

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Criterios de Combinación Modal De un análisis sísmico se obtendrán valores de desplazamientos, fuerzas internas, reacciones y otros, para cada modo de vibrar. Debido a que estos resultados para cada modo provienen de una acción sísmica representada por el espectro de aceleraciones máximas, no es posible sumarlos algebraicamente, ya que las aceleraciones espectrales para cada modo de vibrar no se producen en el mismo instante de tiempo. tiempo. Los resultados de cada modo de vibrar deben combinarse mediante mediante métodos estadísticos que permitan obtener valores máximos. Existen diferentes métodos para la combinación entre modos tales como son: el método CQC (Combinación Cuadrática Completa), el método SRSS (Raíz Cuadrada de la Suma de los Cuadrados), el método ABS (Suma de los valores absolutos). El método CQC esta basado en teorías de combinación aleatoria, tiene una sólida base teórica, considera el acoplamiento de los modos y se ha demostrado una excelente similitud de resultados con modelos reales y de laboratorio.

Derivas Desplazamiento horizontal relativo de entrepisos, calculado como la diferencia de desplazamientos horizontales de dos niveles consecutivos dividido dividido por la altura de los entrepisos. Las normas proponen el control de las derivas a fin de prevenir problemas de inestabilidad y daños en elementos no

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