Descripción: |
En este trabajo se elaboró una herramienta computacional para el análisis y
diseño sísmico por desempeño de edificios construidos con muros estructurales, basada
en un análisis estático no lineal, partiendo de los conceptos básicos del método de
análisis de los desplazamientos y considerando la tipología presentada por Lamar
(1978), quien identifica las expresiones para la rigidez de cada muro estructural
sometido a cualquier estado de fuerzas sísmicas, tomando en cuenta la rigidez axial, la
rigidez a flexión y la rigidez torsional, caracterizadas por los esfuerzos derivados
mediante los desplazamientos provocados por dicho estado de fuerzas. En este trabajo
se le agrega a la rigidez del muro el efecto de corte que no fue tomado en cuenta en la
formulación mencionada, debido a que en una estructura compuesta por muros
estructurales es importante el efecto de la fuerza cortante en su comportamiento
estructural.
El método estático no lineal utilizado, consiste en determinar la curva de
capacidad de la estructura aplicando la técnica del “Pushover”, aplicando patrones
predeterminados de cargas laterales a la estructura. Estas cargas laterales se aplican en
forma estática y se incrementan paso a paso hasta que se alcanza el desplazamiento de
comportamiento en un punto característico, en este caso en el techo del edificio (δt),
demandado por el sismo ó hasta que la estructura presente un mecanismo de falla. Las
cargas laterales se determinan mediante la aplicación de la Norma Antisísmica
COVENIN 1756-01.
El enfoque del diseño por desempeño de los muros está basado en tres diferentes
niveles de desempeño presentados por Priestley y Kowalsky (1998): ocupación
inmediata (sin daño en los elementos estructurales), control de daño (daño reparable de
la estructura) y protección a la vida (estabilidad ante cargas verticales de modo que
existan rutas de evacuación). El diseño final de los muros estructurales es basado por la
Norma Venezolana COVENIN-MINDUR 1753-85, y por expresiones de otros
investigadores en el área.
El lenguaje de programación que se utilizó fue FORTRAN 90, el cual permitió
una programación modular y estructurada del problema planteado. Universidad de Los Andes Magister Scientiae en Ingeniería Estructural In this work a computational tool was elaborated for the seismic analysis and
design of buildings with structural walls, based on a non linear static analysis, using the
basic concepts of the displacements analysis method and considering the feature
presented by Lamar (1978) who identifies the expressions for the stiffness from each
structural wall subjected to any state of seismic forces, taking into account the axial
stiffness, the flexural stiffness and the torsional stiffness, characterized by the stresses
derived from the displacements caused by this state of forces. In this work it is added
the stiffness of the wall due to the shear effect that it was not taken into account in the
mentioned formulation, because in a structure composed by structural walls it is
important the effect of the shear force in their structural behavior.
The non linear static method used consists on determining the curve of capacity
of the structure applying the technique of "Pushover", applying predetermined patterns
of lateral loads to the structure. These lateral loads are statically applied and they are
increased step to step until the maximum displacement is reached in a characteristic
point, in this case in the roof of the building (δt) demanded by the earthquake or until
the structure present a mechanism. The lateral loads are determined using the
Venezuelan code.
The focus of the walls design is based on three recommend different
performance levels as those presented by Priestley and Kowalsky (1998): immediate
occupation (without damage in the structural elements), control of damage (repairable
damage of the structure) and protection to the life (vertical loads stability so that
evacuation routes can be available). The final design of the structural walls is based on
Venezuelan code, and other investigator’s expressions in the area.
The programming language used was FORTRAN 90, which allows a modular
and structured programming of the outlined problem. |