Ccip Clase 3.11 Diseño Sísmico

ANALISIS ESTRUCTURAL SISMORRESISTENTE ING. JOHAN JAMES HINOSTROZA YUCRA

ANALISIS ESTRUCTURAL SISMORRESISTENTE

Fuente: Propia PROFESOR: JOHAN JAMES HINOSTROZA YUCRA CORREO: [email protected] [email protected]

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SECCIONES 1. Tópicos de Ingeniería Sismorresistente 2. Modelo Estructural

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1.Tópicos de Ingeniería Sismorresistente 1.1 Peligro sísmico Es la severidad de los sismos en una determinada ubicación geográfica y que depende exclusivamente de la sismicidad de la zona, la topografía local y las características del suelo. (Norma E030, 2016).

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1.2.Zonificación • Se establece un mapa de zonificación sísmica • El factor z representa la aceleración máxima horizontal en suelo rígido con 10% de probabilidad de ser excedida en 50años.

Fuente: Norma E.030

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1.3.Condiciones geotécnicas

Fuente: Norma E.030

Tp y TL dependen del tipo de suelo.

Fuente: Norma E.030

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1.4 Factor de amplificación sísmica(C) La aceleración que actúa en la estructura es mayor a aquella que recibe en su base debido a la amplificación estructural.

Fuente: Apuntes de clase Ing. Antisísmica

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1.4 Factor de amplificación sísmica(C) El factor de amplificación depende del periodo T. C=2.5 , para TTl Factor de amplificación (C) 3 2.5

C

2

1.5 1 0.5 0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

T(s)

Ej. Suelo rígido

3.5

4

4.5

5

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1.5 Categoría y factor de uso (U) • El factor de uso dependerá de la categoría de la edificación.

Fuente: Norma E.030

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1.5 Categoría y factor de uso (U)

Fuente: Norma E.030

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1.5 Categoría y factor de uso (U)

Fuente: Apuntes de clase Ing. Antisísmica

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1.5 Categoría y factor de uso (U)

Fuente: Apuntes de clase Ing. Antisísmica

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1.6 Sistemas estructurales El sistema estructural presente en cada dirección depende del porcentaje de fuerza cortante que soportan los elementos en el primer nivel de la estructura.

Fuente: Apuntes de clase Ing. Antisísmica

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1.7 Coeficiente básico de reducción(Ro) El factor Ro permite reducir las demandas sísmicas. Dicho factor toma en cuenta la sobre resistencia y la ductilidad de los sistemas estructurales.

Fuente: Norma E.030

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1.8 Irregularidad estructural • Factor de irregularidad en altura(Ia): Se define como el menor valor de todas las irregularidades encontradas.

Fuente: Norma E.030

Fuente: Apuntes de clase Ing. Antisísmica

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1.8 Irregularidad estructural

Fuente: Norma E.030

Fuente: Apuntes de clase Ing. Antisísmica

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1.8 Irregularidad estructural Factor de irregularidad en planta(Ip): Se define como el menor valor de todas las irregularidades en planta.

Fuente: Norma E.030

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1.8 Irregularidad estructural

Fuente: Norma E.030

El factor de reducción se determina como: R=Ro*Ia*Ip

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1.9 Masa Sísmica La masa a considerar para el análisis varía según la categoría de la estructura.

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1.10 Procedimiento de análisis estático Limitaciones: • Aplicable a estructuras regulares o irregulares ubicadas en la zona 1. • Estructuras regulares de no más de 30 metros de altura. • Estructuras de muros portantes de concreto armado y albañilería de no más de 15 metros de altura, incluso en el caso que estas sean irregulares

Fuente: Apuntes de clase Ing. Antisísmica

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1.11 Estimación inicial del período fundamental

Fuente: Apuntes de clase Ing. Antisísmica

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1.12 Procedimiento de análisis dinámico modal espectral La solicitación sísmica reducida es representada a partir de un espectro de aceleraciones.

Espectro elástico 1.200 1.000

Sa(g)

0.800 0.600 0.400 0.200 0.000 0

1

2

3 T(s)

4

5

6

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1.12 Procedimiento de análisis dinámico modal espectral • El número mínimo de modos a considerar son 3 o aquellos necesarios para acumular el 90% de la masa efectiva. • El procedimiento consiste en determinar la respuesta elástica de cada uno de los modos y obtener la respuesta de la estructura a partir de la superposición de dichos valores espectrales. Para ello la norma reconoce los siguientes criterios.

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1.13 Fuerza cortante mínima La norma exige un valor mínimo de las fuerzas de diseño.

Fuente: Apuntes de clase Ing. Antisísmica

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1.14 Desplazamientos inelásticos • A partir de los resultados del análisis elástico, se estiman los desplazamientos inelásticos. Para ello la norma E030 asume estructuras de periodo largo.

Fuente: Apuntes de clase Ing. Antisísmica

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1.15 Requisitos de rigidez La norma E030 controla la rigidez de las estructuras a partir de la distorsión de entrepiso.

Fuente: Norma E.030

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2.- Modelo estructural

Definición de las grillas de dibujo.

Definición de las propiedades mecánicas de los materiales.

Definición de los elementos frame, Shell y membranas.

Dibujo de los elementos estructurales.

Se asignan las condiciones de borde de los elementos.

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2.- Modelo estructural

Se definen y asignan los diafragmas en cada nivel.

Se asignan conexiones rígidas y brazos rígidos.

Definición de los patrones y casos de carga

Asignación de las cargas a los elementos

Definición de la fuente de masa sísmica

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2.- Modelo estructural

Se realiza el análisis modal.

Definición del caso sismo estático

Verificación de irregularidades y derivas.

Definición del espectro de diseño.

Análisis dinámico

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2.- Modelo estructural Verificación de irregularidades y derivas.

Se escalan las fuerzas internas.

Se definen las combinaciones de carga y la envolvente. Se obtiene la resistencia requerida en cada uno de los elementos.