Aspectos económicos de un sistema de aislamiento sísmico de base para bastidores de acero en altura

The paper deals with the effects and costs of implementing a base isolation system for the mitigation of the seismic risk of an existing steel rack structure. Different realistic distributions of the payload mass and occupancy levels, which form different plan asymmetric variants, have been analysed. The results obtained by the pushover analysis (N2 method) are presented as top floor envelopes and as plastic hinge damage patterns. In the presented cost study, the cost of the implementation of the proposed base isolation system is compared with the estimated costs of structural repairs to the damaged structural members of the superstructure, as well as with estimated expenses of the downtime period. The results have shown that base isolation is, in general, not economically feasible for lower ground motion intensities, whereas it could be of great benefit in the case of moderate and high intensities, especially if the downtime period is taken into account.El presente artículo trata sobre los efectos y costes de implementación de un sistema de aislamiento en cimentación para la mitigación del riesgo sísmico de la estructura de un bastidor de acero en altura prexistente. Se han analizado diferentes distribuciones realistas de la masa contribuyente y de los niveles de ocupación, conformando diferentes variantes asimétricas en planta. Se presentan los resultados obtenidos mediante el método N2 (análisis estático incremental no lineal) como envolventes de las plantas superiores y como patrones de deterioro en estado plástico. En el estudio de costos presentado, el coste de implementación del sistema de aislamiento propuesto se compara con los costes estimados de reparación de los elementos superestructurales y los costes derivados del período de desocupación. Los resultados muestran que, en general, el aislamiento en la base no resulta viable económicamente para movimientos de baja intensidad, pero puede ser muy beneficioso en el caso de intensidades moderadas y altas, particularmente cuando el período de desocupación es tenido en cuenta

Specyfika strukturalna klejonych warstwowo belek o zmiennej wysokości

The first part of the paper presents the main structural characteristics of laminated timber and describes some Eurocode 5 code requirements which can be more elaborate than for solid timber. The second part of the paper presents a parametric comparison of two most typical forms of double beams of variable height with levelled or saddled lower edge. The stress conditions were compared for a number of differently-shaped double-tapered and pitched cambered beams. The results obtained for a refined mesh of finite elements in the SAP2000 computer program were compared with the results obtained by simplified formulae given in Eurocode 5. It was demonstrated that, in general, a correctly modelled finite element model could account for all structural particulars of beams of variable height; while the main advantage of the finite element approach seems to be the freedom of forms, shapes, and material characteristics used in the mathematical model.Nowoczesne klejone warstwowo drewno strukturalne jest produktem wykorzystującym najbardziej zaawansowane technologie, które czerpią z najnowszych odkryć dotyczących materiałów, projektowania i teorii struktur. Drewno klejone warstwowo jest wytwarzane przez sklejenie poszczególnych elementów drewna wymiarowego w kontrolowanych warunkach, co skutkuje powstaniem interesującego, atrakcyjnego i uniwersalnego materiału budowlanego do zastosowań architektonicznych i strukturalnych. Celem niniejszego opracowania jest sprawdzenie możliwości stosowania nowoczesnych programów komputerowych FEM do analizy belek glulam o zmiennej wysokości. W pierwszej części artykułu zaprezentowano najważniejsze właściwości strukturalne drewna klejonego i opisano niektóre wymagania kodeksu Eurocode 5. W drugiej części artykułu przedstawiono porównanie parametryczne dwóch najbardziej typowych form belek podwójnych o zmiennej wysokości z wyrównaną lub siodłową krawędzią dolną. Porównano warunki naprężeń belek dwutrapezowych i zakrzywionych o zmiennym przekroju i różnych kształtach. Obserwowano naprężenie w strefie kalenicy, jak również maksymalne naprężenie zginające oraz jego lokalizacje. Wyniki uzyskane dla oczyszczonej siatki elementów skończonych w programie komputerowym SAP2000 porównano z wynikami uzyskanymi przy zastosowaniu uproszczonych formuł podanych w kodeksie Eurocode 5. Udowodniono, że model dla elementów skończonych, o odpowiedniej gęstości siatki współrzędnych i z lokalnymi osiami ustawionymi w kierunku przebiegu włókien, wykorzystujący odpowiedni materiał drzewny, może wskazywać wszystkie szczegóły strukturalne belek o zmiennej wysokości. Jednakże, główną zaletą podejścia opartego na wykorzystaniu elementów skończonych pozostaje ogólna swoboda wyboru form, kształtów, różnych orientacji włókien i różnych specyfikacji materiałów zastosowanych w modelu matematycznym