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IMPLEMENTACION DE METODOLOGIAS DE DISEÑO SISMICO BASADO EN D

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MANUAL DE PLANEACION Y DISEÑO PARA LA ADMINISTRACION DEL TRANSITO Y EL TRANSPORTE
design by Dóri Sirály for Prezi
2.1 EVLUCION Y FILOSOFIA DEL HCM
RESULTADOS
- DISEÑO SISMICO BASADO EN DESPLAZAMIENTO DIRECTO

- METODO DEL ESPECTRO
DE CAPACIDAD
JUAN CAMILO MEDINA ARGUELLO
Se obtiene la aceleración horizontal de diseño
Se halla el cortante sísmico en la base
Se analiza la estructura bajo estas fuerzas
Se realiza el chequeo de derivas
Se reduce la fuerza sísmica a partir del factor R
Se analiza la estructura nuevamente
Se realiza el diseño de los elementos
Se determina el vector de fuerzas
PROBLEMAS CON EL DISEÑO BASADO EN FUERZAS
La relación entre la resistencia y la rigidez
Supuesto
Real
Calculo del Periodo
Ecuación 1
Ecuación 2
DUCTILIDAD Y FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESISTENCIA
1. CONCEPTO
2. SISTEMAS ESTRUCTURALES
LA DERIVA

DISEÑO SÍSMICO BASADO EN DESEMPEÑO
“Consiste en la selección de esquemas apropiados de evaluación que permitan el dimensionamiento detallado de los componentes estructurales y no estructurales, de manera que para un nivel de movimiento especificado y con diferentes niveles de confiabilidad, la estructura no deberá ser dañada mas allá de los estados limites”.

(Bertero, SEAOC, 1995)


FASE CONCEPTUAL
FASE NÚMERICA
FASE DE IMPLEMENTACIÓN
NIVELES DE DESEMPEÑO

NIVELES DE EXCITACIÓN SÍSMICA

MATRIZ DE DESEMPEÑO

DISEÑO SÍSMICO BASADO EN DESPLAZAMIENTO DIRECTO
La característica principal de esta metodología es que representa el desempeño de la estructura a partir de un desplazamiento pico en vez de unas características elásticas iniciales, como lo hace el diseño tradicional. Este método está basado en el enfoque de la estructura sustituta de Gulkan y Sozen (1974), el cual busca representar la estructura inelástica como un sistema de un grado de libertad con propiedades elásticas equivalentes
METODO DEL ESPECTRO DE CAPACIDAD
El método del espectro de Capacidad fue propuesto por Freeman en 1993. Compara de manera gráfica la capacidad de la estructura de resistir fuerzas laterales con la demanda del sismo, permitiendo así la visualización de cómo se comportara la estructura ante el evento sísmico.
La capacidad puede entenderse como una característica propia de la edificación que depende de factores como la geometría de los elementos y las propiedades de los materiales.
LA CAPACIDAD
CURVA DE CAPACIDAD
ANÁLISIS PUSHOVER
LA DEMANDA
La demanda depende del evento sísmico al que estará expuesta la estructura y puede representarse mediante un acelerograma o un espectro de diseño.
CAPACIDAD - DEMANDA
FORMATO ADRS
DISEÑO POR CAPACIDAD
Estrategia de diseño sismoresistente que nace en Nueva Zelanda en la década de los 60 gracias a J.P Hollings. Es ampliamente desarrollada por Park y Paulay.
Utiliza el enfoque de viga débil - columna fuerte
Hay quienes la consideran el inicio del Diseño Sísmico Basado en Desempeño
FACTORES DE SOBRE-RESISTENCIA
PROCEDIMIENTO DE DISEÑO
1. DISEÑO A FLEXIÓN DE LAS VIGAS
Enfoque de la Estructura Sustituta
PROCEDIMIENTO
1. Desplazamiento de Diseño
2. Masa Efectiva
3. Altura Efectiva
4. Desplazamiento de Fluencia
5. Ductilidad
6. Amortiguamiento Viscoso Equivalente
7. Periodo Efectivo
8. Rigidez Efectiva
5. Cortante en la Base
6. Fuerzas Sísmicas en cada piso
2. DISEÑO A CORTANTE DE LAS VIGAS
En zona de rotula plástica
En el resto de la viga
4. DISEÑO A CORTANTE DE LAS COLUMNAS
3. DISEÑO A FLEXIÓN DE LAS COLUMNAS
Columnas del primer piso
Columnas de pisos intermedios
5. DISEÑO DE LOS NODOS
IMPLEMENTACIÓN DE LAS METODOLOGÍAS
ESTRUCTURA 1.
ESTRUCTURA 2.
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
Concreto:
F´c = 21 MPa
Ec = 21538 MPa

Acero:
Fy = 420 MPa
Es = 200000 MPa

DIAGRAMA ACCIÓN-DEFORMACIÓN DEL ACERO
Idealizado
Real
METODOLOGÍA 1 : DISEÑO SÍSMICO BASADO EN DESPLAZAMIENTO DIRECTO
ESTRUCTURA 1
ESTRUCTURA 2
METODOLOGÍA 2 : MÉTODO DEL ESPECTRO DE CAPACIDAD
ESTRUCTURA 1
ESTRUCTURA 2
ANÁLISIS CRONOLÓGICO

TIEMPO-HISTORIA
SISMOS
Loma Prieta - Yerbabuena
Loma Prieta - Presidio
Tauramena - Sintetico
ESTRUCTURA 1
D.B.D.D
ANALISIS PUSHOVER
ANALISIS PUSHOVER
D.B.D.D
ESTRUCTURA 2
CONCLUSIONES
El Diseño sísmico basado en desplazamiento directo (D.B.D.D) resulta ser una metodología practica y adecuada; y permite que el paso hacia metodologías basadas en desempeño sea mucho mas fácil.
El Espectro de Capacidad es un método mas difícil de aceptar pero que hace posible conocer el comportamiento de los elementos en diferentes estados de carga.
Las dos metodologías logran predecir de manera adecuada los desplazamientos máximos para este tipo de estructuras, pues garantiza que el sismo no impondrá una deformación mayor a la que esta diseñada para resistir.
Al comparar los desplazamientos de las dos estructuras, obtenidos mediante el Espectro de Capacidad, se observa que en la compuesta por pantallas, el desplazamiento se sobrestima en una mayor proporción.
d= 0.0014 m
d= 0.0938 m
d= 0.2733 m
d = 0.0332
d = 0.2189
d = 0.402
GRACIAS
2.1 EVOLUCION Y FILOSOFIA DEL HCM
2.1.1 NIVELES DE APLICACION
2.1.2 ESTRUCTURA DEL HCM 2000

2.2 DEFINICIONES
2.2.1 CAPACIDAD
2.2.2 NIVELES DE SERVICIO
En este capitulo se recoge la vasta experiencia obtenida por el Transportation Research Board, descrita en el Manual de Capacidad para carreteras (HCM - 2000), en el analisis de capacidad y nivel de servicio.
DURANTE LOS AÑOS DE 1930 Y DE 1940
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