Comportamiento no lineal de marcos dúctiles de concreto reforzado

Comportamiento no lineal de marcos dúctiles de concreto reforzado Comportamiento no lineal de marcos dúctiles de concreto reforzado

13.07.2015 Views

Comportamiento no lineal de marcos dúctiles de concreto reforzado con contraventeo chevrón. Propuesta de diseñoLa distorsión última se limitó en función de la rotación máxima que los elementos estructurales soncapaces de desarrollar, así como de las longitudes de pandeo calculadas para los contravientos (Godínez2010).De las curvas cortante-distorsión tanto a nivel entrepiso como a nivel global se obtuvo la siguienteinformación: (a) factores de reducción por sobrerresistencia, (b) factores de reducción de fuerzas sísmicas,(c) capacidades de deformación inelástica globales y de entrepiso, (d) distorsiones de fluencia de entrepisoequivalentes, (e) distorsiones máximas. Estos parámetros son importantes para el diseño de un sistemaestructural específico y, fueron calculados a partir de una curva bilineal idealizada de la curva cortantedistorsiónreal (figura 7), conforme a lo especificado en la literatura (Newmark y Hall 1982, FEMA-2731997).FuerzaV EV uV disRespuesta elásticaidealizadaRespuesta inelásticaidealizadaRespuestacalculadaV E= Cortante requerido para que elsistema permanezca elásticoV u= Cortante máximoV y= Cortante de fluencia (con base en elajuste bilineal)V dis= Cortante de diseñoΔ y= Distorsión de fluencia (con base en elajuste bilineal)Δ max= Distorsión máximaV y∆ y∆ maxFigura 7. Idealización bilineal de las curvas cortante-distorsión∆Envolventes de distorsión de entrepiso máximasLa distorsión de entrepiso de cualquier edificio con base en marcos que ha sido diseñado de manerarigurosa, tomando en cuenta los grados de libertad de traslación, de rotación y de deformación axial, y queademás incluye los efectos de segundo orden o P-, se debe calcular también rigurosamente tomando encuenta: (1) la distorsión angular debida a la diferencia de los desplazamientos laterales de nivelescontiguos divididos por la altura, también conocida como la distorsión por cortante o “componentehorizontal” de la distorsión y, (2) la distorsión debida a la flexión general del marco en la dirección deanálisis, calculada como el ángulo debido a la diferencia entre la extensión y el acortamiento de lascolumnas extremas del marco dividida entre la distancia existente entre ambas columnas. A esta distorsióntambién se le conoce como “componente vertical” de la distorsión. Por ello, en este trabajo lasdistorsiones de entrepiso reportadas de la figura 9 en adelante toman en cuenta esta distorsión total: lasuma de la distorsión por cortante más la debida a la flexión general de los marcos.Cabe señalar, sin embargo, que es muy común que en algunos casos por facilidad, tanto en laacademia como en la práctica profesional se calcule y reporte exclusivamente la distorsión por cortante75

<strong>Comportamiento</strong> <strong>no</strong> <strong>lineal</strong> <strong>de</strong> <strong>marcos</strong> dúctiles <strong>de</strong> <strong>concreto</strong> <strong>reforzado</strong> con contraventeo chevrón. Propuesta <strong>de</strong> diseñoLa distorsión última se limitó en función <strong>de</strong> la rotación máxima que los elementos estructurales soncapaces <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollar, así como <strong>de</strong> las longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> pan<strong>de</strong>o calculadas para los contravientos (Godínez2010).De las curvas cortante-distorsión tanto a nivel entrepiso como a nivel global se obtuvo la siguienteinformación: (a) factores <strong>de</strong> reducción por sobrerresistencia, (b) factores <strong>de</strong> reducción <strong>de</strong> fuerzas sísmicas,(c) capacida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>de</strong>formación inelástica globales y <strong>de</strong> entrepiso, (d) distorsiones <strong>de</strong> fluencia <strong>de</strong> entrepisoequivalentes, (e) distorsiones máximas. Estos parámetros son importantes para el diseño <strong>de</strong> un sistemaestructural específico y, fueron calculados a partir <strong>de</strong> una curva bi<strong>lineal</strong> i<strong>de</strong>alizada <strong>de</strong> la curva cortantedistorsiónreal (figura 7), conforme a lo especificado en la literatura (Newmark y Hall 1982, FEMA-2731997).FuerzaV EV uV disRespuesta elásticai<strong>de</strong>alizadaRespuesta inelásticai<strong>de</strong>alizadaRespuestacalculadaV E= Cortante requerido para que elsistema permanezca elásticoV u= Cortante máximoV y= Cortante <strong>de</strong> fluencia (con base en elajuste bi<strong>lineal</strong>)V dis= Cortante <strong>de</strong> diseñoΔ y= Distorsión <strong>de</strong> fluencia (con base en elajuste bi<strong>lineal</strong>)Δ max= Distorsión máximaV y∆ y∆ maxFigura 7. I<strong>de</strong>alización bi<strong>lineal</strong> <strong>de</strong> las curvas cortante-distorsión∆Envolventes <strong>de</strong> distorsión <strong>de</strong> entrepiso máximasLa distorsión <strong>de</strong> entrepiso <strong>de</strong> cualquier edificio con base en <strong>marcos</strong> que ha sido diseñado <strong>de</strong> manerarigurosa, tomando en cuenta los grados <strong>de</strong> libertad <strong>de</strong> traslación, <strong>de</strong> rotación y <strong>de</strong> <strong>de</strong>formación axial, y quea<strong>de</strong>más incluye los efectos <strong>de</strong> segundo or<strong>de</strong>n o P-, se <strong>de</strong>be calcular también rigurosamente tomando encuenta: (1) la distorsión angular <strong>de</strong>bida a la diferencia <strong>de</strong> los <strong>de</strong>splazamientos laterales <strong>de</strong> nivelescontiguos divididos por la altura, también co<strong>no</strong>cida como la distorsión por cortante o “componentehorizontal” <strong>de</strong> la distorsión y, (2) la distorsión <strong>de</strong>bida a la flexión general <strong>de</strong>l marco en la dirección <strong>de</strong>análisis, calculada como el ángulo <strong>de</strong>bido a la diferencia entre la extensión y el acortamiento <strong>de</strong> lascolumnas extremas <strong>de</strong>l marco dividida entre la distancia existente entre ambas columnas. A esta distorsióntambién se le co<strong>no</strong>ce como “componente vertical” <strong>de</strong> la distorsión. Por ello, en este trabajo lasdistorsiones <strong>de</strong> entrepiso reportadas <strong>de</strong> la figura 9 en a<strong>de</strong>lante toman en cuenta esta distorsión total: lasuma <strong>de</strong> la distorsión por cortante más la <strong>de</strong>bida a la flexión general <strong>de</strong> los <strong>marcos</strong>.Cabe señalar, sin embargo, que es muy común que en algu<strong>no</strong>s casos por facilidad, tanto en laaca<strong>de</strong>mia como en la práctica profesional se calcule y reporte exclusivamente la distorsión por cortante75

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