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Evaluación del desempeño sismorresistente usando análisis no lineal en el tiempoGálvez Chunas, Víctor Adolfo 06 December 2011 (has links)
En el Perú las edificaciones usualmente se diseñan utilizando análisis elásticos a pesar de que la mayoría experimentarán deformaciones inelásticas durante sismos severos. Los diseños modernos basados en desempeño requieren procedimientos para predecir el comportamiento real de estructuras en tales condiciones. Los análisis No Lineales, junto con el avance de computación e información obtenida de ensayos, nos dan los medios para calcular la respuesta estructural mas allá del rango elástico, incluyendo el deterioro de la resistencia y de la rigidez asociado con el comportamiento inelástico de los materiales y grandes desplazamientos. Es por ello que el análisis No Lineal juega un papel muy importante en los diseños de nuevas estructuras y verificación de las existentes.
Se estudió un procedimiento para analizar una estructura en el rango inelástico y calibrando los elementos estructurales de la edificación con ensayos reales del PEER con el programa CANNY, se utilizaron diagramas esfuerzo deformación de los materiales, hasta obtener resultados muy similares al ensayo. Modelamos y aplicamos solicitaciones sísmicas incrementales de registros nacionales de la costa peruana sobre suelos buenos a una edificación escolar de 2 pisos con sistemas aporticado y de muros de albañilería confinada. Se evaluó el desempeño de la edificación utilizando los criterios de desempeño del FEMA 368 y Ghobarah.
Luego de estudiar el procedimiento y aplicarlo en un caso práctico se concluyó que el análisis no lineal aun debe recorrer un camino largo antes de volverse una práctica común, pero demostró que es una herramienta más útil, precisa y racional para el diseño de estructuras. El análisis no lineal es un procedimiento mucho más tedioso, pero que brinda información más útil para revisar el diseño. Se observó que es el único método de análisis que logra simular la disipación de la energía en los elementos. Lamentablemente para poder aplicarlo correctamente se requiere de un banco de información con ensayos de materiales, elementos y registros del cual como país carecemos.
Al aplicar el procedimiento estudiado en la edificación escolar concluimos que la estructura es robusta con niveles de confianza del 84% y U=1.5. Vemos que ante demandas frecuentes y ocasionales obtenemos derivas menores al 0.40% estando dentro del nivel operacional. Ante un sismo raro obtenemos derivas de 0.85% estando dentro del nivel de resguardo de vida con daños moderados. Finalmente obtenemos que ante un sismo muy raro obtenemos 1.10% de deriva obteniendo algunos daños irreparables. En ningún momento la estructura estuvo cerca del colapso total. / Tesis
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Desempeño sísmico de un edificio aporticado de cuatro pisos diseñado con el Reglamento Nacional de Edificaciones y aceptando una deriva máxima de 1%Díaz López, Leonardo Amadeo, Santos Cavalho, Dennis Jesús 05 March 2013 (has links)
Las lagunas sísmicas, en el borde oeste del Perú datan de hace poco más de 130 años, lo cual
implica que edificaciones de concreto armado no han sido sometidas a movimientos bruscos
del suelo.
La norma actual local y la de otros países tienen como finalidad la protección de la
edificación ante un solo nivel de amenaza sísmica. Por tal razón la necesidad de estudiar
nuestras edificaciones bajo diferentes niveles de amenaza sísmica es un objetivo del presente
trabajo.
El estudio consistió en diseñar y evaluar un edificio de cuatro niveles ubicado en la costa
peruana cimentado sobre buen suelo, con una planta rectangular de 33x22m y columnas
separadas a ejes por 5.5m. Para diseñar la edificación se empleó el código peruano y la
evaluación se basó en los criterios propuestos por el Comité Visión 2000 del SEAOC. En
cuanto a la herramienta de análisis, y por ende, de estimación de respuesta de la estructura,
se usaron las técnicas del análisis no lineal, mediante espectros de capacidad y demanda.
La etapa de pre-dimensionamiento resultó en columnas y vigas de dimensiones, 40x40cm y
25x50cm, respectivamente, permitiendo una deriva máxima de 1% para un evento sísmico de
500 años de período de retorno.
De los resultados, se estimó una ductilidad promedio, para la estructura, de 4.6 y
sobrerresistencia de 1.5, ambos ítems con respecto a la fluencia efectiva. Además, se
alcanzaría un valor de 2.5 de sobrerresistencia con respecto al colapso.
Bajo los niveles de amenaza sísmica, la estructura presentaría ligeras incursiones en el rango
inelástico, específicamente para sismos raros y ocasionales, en ambas direcciones. Para el
nivel de amenaza extremo, esto es, sismos raros, la estructura llegaría un poco más allá del
inicio de la zona de colapso en ambas direcciones.
El estudio se extendió para edificaciones de 3, 5, 6 y 7 pisos, permitiendo obtener tendencias
de comportamiento, resultando, muchas de ellas, satisfactorias.
Ante los resultados del trabajo realizado, se puede concluir en permitir una deriva máxima de
1% para edificios regulares, lo que conlleva a menores dimensiones de las columnas. / Tesis
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Influencia del agrietamiento en la respuesta sísmica de edificios peruanos de muros de concreto armadoDávila Pablo, Odilio Niler, Pérez Malpartida, Andrés 10 April 2014 (has links)
El análisis sísmico de los edificios de concreto armado se desarrolla en
el Perú considerando los elementos estructurales sin agrietar. Aparentemente
existiría una contradicción entre las indicaciones de las Normas de Diseño
Sismorresistente y las de Diseño en Concreto Armado respecto a qué nivel de
agrietamiento se deberían considerar en un análisis sísmico.
En este trabajo se estudian los efectos del agrietamiento en los
resultados del análisis sísmico de los edificios de muros de concreto armado.
Se trabajó con modelos de edificios de diferente altura con una planta
típica y se redujo la inercia de los muros con factores que van de 1 a 0.35.
Se estudió la influencia del nivel de agrietamiento en los siguientes
parámetros: período fundamental, cortante basal, deriva, distribución de
momentos y cortantes.
Se sugieren algunos valores (límite de deriva, factor de reducción R), a
considerar en el análisis de edificios de muros de concreto armado si se
consideran los efectos del agrietamiento. / Tesis
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Propuesta para la modificación del espectro elástico de la actual norma peruana de diseño sismoresistenteAngulo Adrianzén, Jesús, Azañedo Martínez, Williams Martín 04 April 2014 (has links)
La actual norma peruana de diseño sismo resistente (NPDSR) establece
desplazamientos espectrales crecientes con el periodo estructural para estructuras con
periodo mayor al de la plataforma. Esto no corresponde a la tendencia natural de los
espectros, ya que para periodos largos los desplazamientos deben ser constantes e
iguales al desplazamiento máximo del suelo.
En la actualidad se están construyendo en nuestro medio, edificios con aislación
sísmica cuyos periodos superan los 2.5 segundos y la NPDSR no permite estimar
adecuadamente los desplazamientos a los que estarían sometidas. Por esta razón, se
hace necesario el ajuste del espectro de la actual norma de diseño sismo resistente.
En este trabajo se desarrolló una propuesta para los espectros de diseño en la zona
de periodos mayores a 2.5 s. Para construir estos espectros no fue posible emplear el
método de Newmark& Hall, ya que actualmente en el país no se cuenta con una
estimación apropiada de los valores máximos de aceleración, velocidad y
desplazamiento del suelo. El estudio se desarrolló estudiando tendencias y empleando
regresiones basadas en promedios espectrales de la zona de periodos largos.
Se obtuvieron espectros para los tipos de suelo S1 y S3 de la norma actual,
correspondientes a valores medios y promedio más desviación estándar.
Del análisis realizado se identificó el periodo a partir de la cual las aceleraciones
espectrales se reducen con el cuadrado del periodo.
Se espera que con esta propuesta, se logre mejorar la estimación de desplazamientos
en las estructuras peruanas de periodos mayores a 2.5 s. Esto contribuirá a mejorar el
estudio y diseño de los edificios con aislamiento sísmico en el Perú. / Tesis
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Desempeño sísmico de un edificio aporticado de cinco pisos diseñado con las normas peruanas de edificacionesAllauca Sánchez, Leónidas Yvan, Oue, Takuma 09 May 2011 (has links)
En este trabajo se diseñó y evaluó el desempeño de una edificación aporticada de 5 pisos. El diseño se hizo siguiendo el Reglamento Nacional de Construcciones peruano [R.N.C., 1985] y la evaluación del desempeño de acuerdo a las sugerencias del Comité Visión 2000 del SEAOC [SEAOC, 1995] junto a técnicas de análisis inelástico espectral. / Tesis
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Desempeño sísmico de un edificio aporticado de seis pisos diseñado con las normas peruanas de edificacionesNavarro López, César Eduardo, Fernández Villegas, Jhonny Ángel 09 May 2011 (has links)
En el presente trabajo se diseñó y evaluó un edificio aporticado de 6 pisos con
planta rectangular de 33x22m, columnas cada 5.5m y ubicado en la zona peruana
de mayor sismicidad sobre suelo bueno.
Para el diseño se emplearon las normas peruanas. Para la evaluación del
desempeño se usó la propuesta del Comité Visión 2000 del SEAOC y para estimar
la respuesta, procedimientos de análisis no lineal basados en espectros de
demanda y capacidad. / Tesis
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Evaluación del desempeño sismorresistente usando análisis no lineal en el tiempoGálvez Chunas, Víctor Adolfo 06 December 2011 (has links)
En el Perú las edificaciones usualmente se diseñan utilizando análisis elásticos a pesar de que la mayoría experimentarán deformaciones inelásticas durante sismos severos. Los diseños modernos basados en desempeño requieren procedimientos para predecir el comportamiento real de estructuras en tales condiciones. Los análisis No Lineales, junto con el avance de computación e información obtenida de ensayos, nos dan los medios para calcular la respuesta estructural mas allá del rango elástico, incluyendo el deterioro de la resistencia y de la rigidez asociado con el comportamiento inelástico de los materiales y grandes desplazamientos. Es por ello que el análisis No Lineal juega un papel muy importante en los diseños de nuevas estructuras y verificación de las existentes.
Se estudió un procedimiento para analizar una estructura en el rango inelástico y calibrando los elementos estructurales de la edificación con ensayos reales del PEER con el programa CANNY, se utilizaron diagramas esfuerzo deformación de los materiales, hasta obtener resultados muy similares al ensayo. Modelamos y aplicamos solicitaciones sísmicas incrementales de registros nacionales de la costa peruana sobre suelos buenos a una edificación escolar de 2 pisos con sistemas aporticado y de muros de albañilería confinada. Se evaluó el desempeño de la edificación utilizando los criterios de desempeño del FEMA 368 y Ghobarah.
Luego de estudiar el procedimiento y aplicarlo en un caso práctico se concluyó que el análisis no lineal aun debe recorrer un camino largo antes de volverse una práctica común, pero demostró que es una herramienta más útil, precisa y racional para el diseño de estructuras. El análisis no lineal es un procedimiento mucho más tedioso, pero que brinda información más útil para revisar el diseño. Se observó que es el único método de análisis que logra simular la disipación de la energía en los elementos. Lamentablemente para poder aplicarlo correctamente se requiere de un banco de información con ensayos de materiales, elementos y registros del cual como país carecemos.
Al aplicar el procedimiento estudiado en la edificación escolar concluimos que la estructura es robusta con niveles de confianza del 84% y U=1.5. Vemos que ante demandas frecuentes y ocasionales obtenemos derivas menores al 0.40% estando dentro del nivel operacional. Ante un sismo raro obtenemos derivas de 0.85% estando dentro del nivel de resguardo de vida con daños moderados. Finalmente obtenemos que ante un sismo muy raro obtenemos 1.10% de deriva obteniendo algunos daños irreparables. En ningún momento la estructura estuvo cerca del colapso total.
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Diseño de un edificio de muros de ductilidad limitada de cinco nivelesGranados Sáenz, Rodolfo Valentino, López Wong, Jorge Junior 26 January 2012 (has links)
En el presente trabajo se realizó el análisis y diseño estructural en concreto armado de
un edificio multifamiliar de cinco pisos ubicado en el distrito de Chorrillos. El edificio se
construirá sobre un relleno controlado de ingeniería con una capacidad portante de 10
ton/m2. Como tema complementario se estudió la respuesta del edificio ante dos
acelerogramas peruanos.
El sistema estructural consiste en muros de ductilidad limitada de 10 cm de espesor. El
sistema de techos utilizado es de losas macizas de 10 cm de espesor en todos los
ambientes, con excepción de los baños y del hall de la escalera, en donde se utilizó
espesores de 20 cm y 15 cm respectivamente.
Para realizar el análisis estructural por cargas de gravedad y de sismo se desarrolló un
modelo tridimensional que toma en cuenta la interacción entre muros perpendiculares.
Las solicitaciones se obtuvieron de las normas técnicas E.020 (cargas) y E.030
(diseño sismorresistente). El diseño estructural de todos los elementos se realizó
cumpliendo las especificaciones de la norma E.060.
Para lograr una mejor distribución de las solicitaciones sísmicas se recurrió al uso de
vigas de acoplamiento en la fachada anterior y posterior del edificio.
Del presente trabajo se puede concluir que estructurar un edificio de pocos pisos con
el sistema estructural de muros de ductilidad limitada resulta ventajoso desde el punto
de vista de desplazamientos laterales y de cuantías de refuerzo. El edificio tuvo
derivas del orden de 0.6/1000 en la dirección X y 0.5/1000 en la dirección Y. Las
cuantías de refuerzo fueron moderadas, lo que llevó a confirmar que los criterios de
predimensionamiento fueron adecuados.
Los acelerogramas empleados en el estudio complementario fueron los de La Molina
del 9 de noviembre de 1974 y de Pisco del 15 de agosto del 2007. Las señales fueron
escaladas a 0.24 g para estudiar la respuesta del edificio ante un sismo con periodo de
retorno de 43 años.
Las derivas máximas obtenidas del análisis tiempo historia fueron 0.30/1000 en la
dirección X y 0.17/1000 en la dirección Y. Para dicho análisis los muros se
mantendrían dentro del rango elástico.
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Desempeño sísmico de un edificio aporticado de cuatro pisos diseñado con el Reglamento Nacional de Edificaciones y aceptando una deriva máxima de 1%Díaz López, Leonardo Amadeo, Santos Cavalho, Dennis Jesús 05 March 2013 (has links)
Las lagunas sísmicas, en el borde oeste del Perú datan de hace poco más de 130 años, lo cual
implica que edificaciones de concreto armado no han sido sometidas a movimientos bruscos
del suelo.
La norma actual local y la de otros países tienen como finalidad la protección de la
edificación ante un solo nivel de amenaza sísmica. Por tal razón la necesidad de estudiar
nuestras edificaciones bajo diferentes niveles de amenaza sísmica es un objetivo del presente
trabajo.
El estudio consistió en diseñar y evaluar un edificio de cuatro niveles ubicado en la costa
peruana cimentado sobre buen suelo, con una planta rectangular de 33x22m y columnas
separadas a ejes por 5.5m. Para diseñar la edificación se empleó el código peruano y la
evaluación se basó en los criterios propuestos por el Comité Visión 2000 del SEAOC. En
cuanto a la herramienta de análisis, y por ende, de estimación de respuesta de la estructura,
se usaron las técnicas del análisis no lineal, mediante espectros de capacidad y demanda.
La etapa de pre-dimensionamiento resultó en columnas y vigas de dimensiones, 40x40cm y
25x50cm, respectivamente, permitiendo una deriva máxima de 1% para un evento sísmico de
500 años de período de retorno.
De los resultados, se estimó una ductilidad promedio, para la estructura, de 4.6 y
sobrerresistencia de 1.5, ambos ítems con respecto a la fluencia efectiva. Además, se
alcanzaría un valor de 2.5 de sobrerresistencia con respecto al colapso.
Bajo los niveles de amenaza sísmica, la estructura presentaría ligeras incursiones en el rango
inelástico, específicamente para sismos raros y ocasionales, en ambas direcciones. Para el
nivel de amenaza extremo, esto es, sismos raros, la estructura llegaría un poco más allá del
inicio de la zona de colapso en ambas direcciones.
El estudio se extendió para edificaciones de 3, 5, 6 y 7 pisos, permitiendo obtener tendencias
de comportamiento, resultando, muchas de ellas, satisfactorias.
Ante los resultados del trabajo realizado, se puede concluir en permitir una deriva máxima de
1% para edificios regulares, lo que conlleva a menores dimensiones de las columnas.
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Diseño de un edificio aporticado con amortiguadores de fluido-viscoso en disposición diagonalGuevara Huatuco, Diego Nicolás, Torres Arias, Percy Omar 20 August 2012 (has links)
La presente investigación muestra las características de los sistemas de protección
sísmica por amortiguamiento, dando énfasis a los de fluido-viscoso. Luego expone una
metodología de diseño para estructuras con sistemas de amortiguamiento enfocada en
el desempeño y fundamentada en las disposiciones del ASCE (American Society of
Civil Engineers), el FEMA (Federal Emergency Management Agency) y el ACI
(American Concrete Institute).
Con el propósito de ilustrar la metodología, se seleccionó una estructura aporticada de
7 niveles con 730 m2 de área techada por nivel, cuya deriva (10 ‰) superaba el límite
permitido por la norma NTE E-030 (7 ‰). Para cumplir satisfactoriamente con este
límite se incluyó un sistema de amortiguamiento de fluido-viscoso.
Como objetivo de diseño se fijó la reducción del daño a nivel moderado frente a un
sismo raro (500 años de retorno). La estrategia se orienta a mantener la deriva por
debajo de 5.8 ‰, valor propuesto por el HAZUS (Methodology for Estimating Potential
Losses from Disasters). Con el sistema de amortiguamiento fluido-viscoso se logró
incrementar el amortiguamiento al 23% y reducir la deriva a 5.8 ‰. Como parte del
trabajo se diseñan las columnas adyacentes a los dispositivos y el brazo metálico.
Los resultados de la evaluación económica basada en ratios y precios propuestos por
el fabricante indican que el costo del sistema de amortiguamiento de fluido-viscoso en
esta estructura y para este nivel de desempeño, está alrededor de los 30 $/m2 y la
incidencia en el costo total del proyecto bordea el 7%.
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