Análisis de la interacción suelo - estructura estática para una edificación regular de hormigón armado y 3 tipos de suelos

La interacción suelo – estructura es un modelo desarrollado con la finalidad de considerar al sistema cimentación – superestructura como un solo elemento ya que en la actualidad los modelos estructurales, al considerar su base rígida, están despreciando el efecto que podría inducir el suelo sobre la estructura. Este efecto será mayor o menor dependiendo de la calidad del mismo. La interacción suelo – estructura puede ser ejecutada desde el punto de vista estático o dinámico; para el presente trabajo se consideró únicamente el enfoque estático puesto que no se tomará en cuenta el movimiento del suelo a través del tiempo; sin embargo, se ocupará el método modal espectral para considerar el efecto del sismo en el diseño de los elementos estructurales como vigas y columnas. Este tema será desarrollado con la finalidad de determinar cómo influye el tipo de suelo en la interacción suelo – estructura; para ello se determinarán derivas, esfuerzos en varillas de acero y deformaciones tanto para los modelos con resortes como para los modelos con empotramiento perfecto para así obtener como conclusión cuál de los modelos es mejor dependiendo del tipo de suelo.The soil - structure interaction is a model developed with the proposal to consider the foundation - superstructure system as a single element since currently the structural models, considering their rigid base, are neglecting the effect that the soil could induce on the structure. This effect will be greater or lesser depending on its quality. The soil - structure interaction can be executed from a static or dynamic point of view; for the present work the static approach is constantly considered since the movement of the soil over time will not be taken into account; however, it will deal with the spectral modal method to consider the effect of the earthquake on the design of structural elements such as beams and columns. This theme will be developed with the intention of determining how the type of soil influences the soil - structure interaction; for this, the derivations, the stresses in steel rods and deformations will be determined both for the models with springs and for the models with perfect embedment so as to obtain the conclusion of which models it is better according to the type of soil

Diseño por desempeño de marcos de concreto reforzado ubicados en la Zona del Lago del Distrito Federal

102 páginas. Maestría en Ingeniería Estructural.Esta tesis reúne los resultados arrojados por varios proyectos de investigación que estudiaron desde diferentes ángulos el diseño sísmico de estructuras de concreto reforzado en la Zona del Lago del D.F. En particular, se propone una metodología de diseño sísmico por desempeño que considere la fase de prediseño y de diseño local y que integre los siguientes aspectos: 1) El desempeño estructural y no estructural de la edificación. 2) Un enfoque dual, esto es, que considere el estado límite de servicio y el estado limite de seguridad. 3) Para el estado limite de seguridad, la fatiga de bajo número de ciclos a través de espectros de resistencia de ductilidad acumulada constante. 4) Para el estado limite de seguridad, el deterioro del ciclo histerético en las demandas de resistencia y desplazamiento laterales a través de la fórmula 1.19.Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México)

Análisis comparativo del comportamiento estructural de un edificio aporticado de 8 pisos con y sin amortiguadores de fluido viscoso

La presente investigación se enfoca en determinar el comportamiento estructural de una edificación aporticada con y sin amortiguadores de fluido viscoso, usando la metodología según normas nacionales e internacionales. Con el propósito de realizar el análisis comparativo del comportamiento estructural se estudia una estructura aporticada de 8 pisos con un área de 600 m2 por nivel con parámetros sísmicos para la ciudad de Moquegua. Se realiza el análisis sísmico de la estructura sin amortiguadores obteniendo derivas del orden del 10‰. Es así que con el propósito de mostrar el análisis comparativo comportamiento estructural de un edificio aporticado con y sin amortiguadores se realiza el análisis sísmico a la misma estructura incorporando amortiguadores de fluido viscoso en disposición diagonal, para el análisis por desempeño clasificado como común, nivel de desempeño de Resguardo de vida para un sismo raro con un periodo de retorno de 475 años, estado de Daño Moderado y una deriva objetivo de 5.8‰. Los resultados luego del análisis de la edificación con amortiguadores y realizando el comparativo con la estructura sin amortiguadores son la reducción máxima de la deriva en un 49.85% para la dirección x-x y 43.56% para la dirección y-y, reducción en la cortante basal en un 30%, llegando a amortiguamiento de 19.83% en la dirección x-x y 18.50% en la dirección y-y, además de una disipación de la energía sísmica por amortiguamiento del 70% concluyendo que el comportamiento estructural de la estructura con amortiguadores es mejor respecto a la estructura sin amortiguadores

Respuesta dinámica de un edificio considerando el efecto de interacción suelo-estructura

En esta monografía se presenta el análisis de un edificio de 12 niveles de elementos prefabricados en la ciudad de Ensenada donde se determina la respuesta dinámica considerando al edificio apoyado en base rígida y teniendo en cuenta el efecto de interacción suelo-estructura, en el cual se considera a la estructura apoyada en suelo blando. Se lleva a cabo un análisis lineal para evaluar la respuesta dinámica de la estructura bajo condiciones de cargas gravitacionales establecidas en un reglamento mexicano, específicamente, en el Capítulo 5 y 6 de las Normas Técnicas Complementarias sobre Criterios y Acciones para el Diseño Estructural de las Edificaciones del DF (2004). Se realiza la obtención y distribución de las fuerzas sísmicas laterales de la estructura apoyada en base rígida utilizándose los criterios de diseño y análisis estructural del Capítulo 9 de las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo del DF (2004), que corresponden al análisis dinámico modal. La respuesta del edificio producida por el efecto de interacción suelo-estructura se determina aplicando el método mencionado en el apéndice A de estas mismas normas. Se evalúa la respuesta de sitio donde se recurre al uso de la vibración ambiental y posteriormente, mediante el método de Nakamura, se obtiene el periodo predominante del suelo necesario para estimar la relevancia del efecto de interacción suelo-estructura. En el transcurso de esta monografía, se presentan estudios de algunos autores sobre la consideración y consecuencias del efecto de interacción suelo-estructura en el análisis sísmico de edificios. Además se muestran los procedimientos a seguir para determinar la respuesta dinámica de la estructura en estudio con base rígida y considerando el efecto de interacción suelo-estructura. También se presentan las distorsiones de entrepiso, que se determinan a partir de los desplazamientos relativos de cada nivel, para la estructura con base rígida y considerando el efecto de interacción suelo-estructura. Por último se hizo la comparación de ambas distorsiones con los valores máximos permitidos de las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo del DF (2004) establecidos en la sección 1.8 y apéndice A.4.Postprint (published version

Comparación técnica y económica de edificios de cinco pisos con sótano con la NSR -98 y NSR-10 para la microzonificación sísmica de Bogotá

El constante desarrollo urbano en conjunto con los fenómenos causados por la naturaleza, en especial los movimientos de acomodación de placas tectónicas y liberación de energía en la reacomodación de materiales, más conocidos como sismos, han obligado a la recopilación de información a través de la red sismológica nacional. La información obtenida de esta, junto con el estudio de microzonificación sísmica ha demostrado que se tienen que hacer ajustes para el diseño y construcción de edificaciones. A raíz de estos eventos, se han creado y modificado códigos y normas enfocadas a la construcción, en donde el objetivo principal no solo es la consolidación de una edificación, sino que las obras civiles en general propendan por la preservación de la vida humanaPregrad

Evaluación de la reducción del efecto de las cargas sísmicas en edificios altos a través de su configuración geométrica en planta

La presente tesis se llevó a cabo con el objetivo de evaluar la reducción del efecto de las cargas sísmicas en edificios altos a través de su configuración geométrica en planta, mediante formas geométricas regulares y simples: cuadrado, círculo, triángulo (equilátero) y hexágono (regular), y en torno a las direcciones ortogonales principales X y Y en 3 etapas de evaluación de la condición de regularidad estructural y del sistema estructural adoptado y 3 fases de verificación, contenidas en la última de estas, respecto al cumplimiento normativo del límite de distorsión de entrepiso según la Norma E.030 Diseño Sismorresistente. Todos los elementos estructurales fueron modelados en ETABS v16.2.1 con concreto armado de f'c = 280 kg/cm2, en un área mínima cubierta por edificio de 400 m2 para un total de 10 niveles de 3.20 m de altura de entrepiso más azotea y con una caja compartida de 2 ascensores y escaleras integradas cuyo punto central se ubica en el centroide de cada figura. El análisis sísmico aplicado fue el dinámico modal espectral con parámetros sísmicos Z = 3, S = 1.15, U = 1, C según el espectro de pseudo- aceleraciones, R = 6 y Ia = Ip = 1. En conclusión, los resultados indican, entre las configuraciones geométricas estudiadas, que: la cuadrada es la que permite la mayor reducción del efecto de las cargas sísmicas, la triangular equilátera origina la irregularidad estructural más crítica, la circular provee la mayor rigidez lateral y la hexagonal regular presenta la mayor estabilidad estructural

Estimación de la incertidumbre aleatoria de la deriva sísmica de un pórtico de concreto reforzado considerando la variabilidad de la geometría y las propiedades del suelo

La capacidad o resistencia de una estructura depende de la geometría de los elementos estructurales y la deformabilidad y/o resistencia de los materiales, por otro lado, los movimientos del terreno dependen de las características de los suelos. Basados en lo anterior, se varío la geometría de los elementos estructurales (cincuenta variables de factor) y las propiedades mecánico-dinámicas de un estrato de suelos (cincuenta y un curvas de degradación del módulo de rigidez obtenidas por medio de ensayos dinámicos de laboratorio como triaxial cíclico y bender elements). En base a la planta de García (1996) se realizó la modelación y el diseño del pórtico plano de 5 pisos ubicado en eje 3 (por ser el pórtico con mayor carga recibida) basado en la NSR-10, y usando unos de los espectros de la microzonificación sísmica de Bogotá (2010). De acuerdo a lo anteriormente nombrado, se realizaron 5100 análisis sísmicos (2550 análisis Lineales y 2550 análisis No Lineales) para establecer las derivas elásticas e inelásticas y sus funciones de distribución de probabilidad. De acuerdo a los resultados se tiene que con un coeficiente del 1.94% en la geometría, se deriva un coeficiente del 6.37% en las derivas lineales y un 4.59% en las derivas no lineales respectivamente.The strength capacity of a structure depends on the geometry of the structural elements and the deformability or strength of materials, on the other hand ground movements depend on the characteristics of the soil. Based on the foregoing, the geometry of the structural elements (fifty variable factor) and dynamic mechanical properties of a layer of soil (fifty one degradation curves modulus obtained through laboratory dynamic tests cyclic triaxial and bender elements) were variated. Based on Garcia's floor (1996) the modeling and design of a 2D frame was made, located on the 3rd axis of a five-story building (being the most loaded frame of the structure), this was made based on the NSR-10, and using the seismic microzonation of Bogotá (2010). According to the above named, 5100 seismic analysis were performed (2550 and 2550 Linear analysis Nonlinear analysis) to establish the elastic and inelastic drifts and the probability distribution functions. According to the results a coefficient of 1.94% in geometry variability increases the linear drift in a ratio of 6.37% and 4.59% in the non-linear drift.Ingeniero (a) CivilPregrad

Propuesta para el diseño de una edificaciób vertical de acero de 3 niveles en contrarresto de la fuerza sismica considerada en la localidad del Reparto Tiscapa

Tesis (Ingeniero Civil)--Universidad Americana, Managua, 2008El objetivo de esta tesis es la de realizar un diseño estructural de una edificación en donde se introduzca la fuerza sísmica para así poder optimizar las cargas y movimientos de las infraestructuras para el análisis dinámico estructural dando un sistema adecuado para su amortiguamiento en contra de fuerzas externas