Respuesta no lineal de edificios de hormigón armado con ductilidad limitada

J.C. Vielma, Alex H. Barbat, Sergio Oller

Abstract


En el proyecto sismorresistente de edificios es necesario conocer previamente el valor de la ductilidad que éstos podrán llegar a alcanzar al ser sometidos a movimientos sísmicos fuertes. La estimación de estos valores de ductilidad se realiza generalmente bajo criterio de expertos o de la observación de la respuesta que los edificios han tenido ante determinados eventos sísmicos. Sin embargo, el problema se ha centrado en la respuesta de edificios con respuesta dúctil, como son los edificios porticados resistentes a momentos, sin que existan muchos datos que avalen la respuesta de los edificios de ductilidad limitada, entre los que se encuentran los edificios porticados con vigas planas y los edificios con forjados reticulares. En este estudio se presentan los resultados de la respuesta no lineal de edificios de ductilidad limitada, proyectados conforme a los requisitos de la instrucción EHE y la norma NCSE-02, se calculan los valores de ductilidad a partir de los resultados del análisis estático no lineal, que permiten verificar los valores de los factores de reducción aplicados en la determinación de las fuerzas
sísmicas, y valores de reserva de resistencia. De manera adicional, se estudia la respuesta de los edificios, proyectados con aceros de diferentes ductilidades y tensión de plastificación. Finalmente, se comparan las respuestas de los edificios de ductilidad limitada con la respuesta de un edificio porticado, verificando el cumplimiento de las hipótesis asumidas durante el proceso de análisis elástico de las mismas.

In the seismic resistant design of buildings, it is necessary to know “a priori†the value of the ductility that these will be able to reach when they are affected by strong seismic movements. The estimation of these values of ductility is made generally using expert’s opinion, or the actual response that the buildings have had before during certain seismic events. Nevertheless, the problem has been generally centred on the response of buildings with ductile behaviour, like framed buildings, moreover there are not enough data available on the response of buildings with restricted ductility, among which are the framed buildings with flat beams and the buildings with waffle slabs. In this study, nonlinear behaviour of buildings of restricted ductility is examined. These buildings are  rojected according to the requirements of the EHE instruction and the NCSE-02 code. The  values of ductility are calculated starting from the results of the nonlinear static analysis of the building, what allows to verify the values of the reduction factors applied in the determination of the seismic forces and values of structural overstrength. Additionally, the response of the buildings, designed with steel of different ductilities and yield stress are studied. Finally, the responses of the buildings with restricted ductility are compared with the response of a framed building.

 


Full Text:

PDF

References


ACI Comitee 318. (2005). Building code requirements for structural concrete ACI 318-05. Farmington Hills, Michigan.

Barbat, A. H., Oller, S. y Vielma, J.C. Cálculo y diseño sismorresistente de edificios. Aplicación de la norma NCSE-02. Monografía CIMNE IS-56, Monografías de ingeniería sísmica. Barcelona, 2005.

Barbat, A. H., Miquel, J. (1994). Estructuras sometidas a acciones sísmicas. Cálculo por ordenador. Centro internacional de métodos numéricos en ingeniería. Barcelona.

Calvi, G. M. (1999). A displacement-based approach for vulnerability evaluation of classes of buildings. Journal of Earthquake Engineering. Vol. 3, Nº 3, 411-438.

Chopra, A. (2001). Dynamics of structures. Segunda edición. Prentice Hall. New Jersey.

Comisión permanente del hormigón.(1998) EHE instrucción de hormigón estructural. Leynfor siglo XXI, Madrid.

Comité Européen de Normalisation (CEN). (2001). Eurocode 2: design of concrete structures. Brussels.

Comité Européen de Normalisation (CEN). (2003). Eurocode 8. Design of structures for earthquake resistance. Brussels.

Dolšek, M. y Fajfar, P. (2004). Inelastic spectra for infilled reinforced concrete frames. Earthquake Engineering and Structural Dynamics. 33: 1395-1416.

Elnashai, A. y Mwafi, A. (2002) Overstreght and force reduction factors of multistory reinforced concrete buildings. Structural design of tall buildings. 11 : 329-351.

Hanganu, A. Oñate, E. and Barbat, A. (2002). A finite element methodology for local/global damage evaluation in civil engineering structures. Computers & Structures. 80, 1667-1687.

International Building Conference of Building Officials. (2003). International Building Code (IBC-2003).Whittier, California.

International Building Conference of Building Officials. (1997). Uniform Building Code (UBC-97).Whittier, California.

Jiménez, P., García, A. y Morán, F. (2000). Hormigón Armado. Tomo I. 14ª Edición basada en la EHE. Gustavo Gili, Barcelona.

NCSE-2002. Norma de construcción sismorresistente. BOE Nº 244. 2002. Madrid.

Park, R. y Paulay, T. (1975). Estructuras de concreto reforzado. Décima edición. Limusa, Noriega editores, México.

Panagiotakos, T. Fardis, M. (1998). Effects of column capacity design on earthquake response of reinforced concrete buildings. Journal of Structural Engineering. Vol.130, Nº 2: 113-145.

Paulay, T. and Priestley, M.J.N. (1992). Seismic design of reinforced concrete and masonry buildings. John Wiley and sons. New York.

Wang, Ch. y Salmon, Ch. (1985). Reinforced concrete design. Fourth edition. Harper and Row publishers. New York.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2015 INTERSECTII / INTERSECTIONS

Indexed

Google Scholar    Directory of Research Journals Indexing