Vulnerabilidad sÃsmica de estructuras de concreto reforzado y acero

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Descripción delelementoPatinesde perfileslaminadosconsecciónPerfileslaminadoscombinando flexiónycompresión axialRelaciónAncho-Espesorb / th / twLimite de relación ancho-espesorSección No Sísmica___65 / √FyI Cuur rss oo Innt I teer rnnaacci iioonnaal ll CISMIDReedduucccci iióónn ddee llaa l VV uul llnneer raabbi iil lli iiddaadd SSí íssmi iiccaa eennEEddi iiff iiccaacci i iioonneess EEsseenncci iiaal lleessLLi iimaa, , 1111- -2299 ddee sseet ti iieembbr ree ddeel ll 22000000Limite de relación Ancho-Espesor640 * ( 1 – 2.75 Pu )___√ Fyfb PyPara Pu / fb Py [ 0.125Para Pu / fb Py > 0.125Sección Sísmica___52 / √ Fy520 * ( 1 – 1.54 Pu )____√ Fyfb Py191 * ( 2.33 – Pu ) / 253 .________√ Fy fb Py √ FyDonde:Fy : esfuerzo de fluencia (KSI)Pu : fuerza axial máxima actuante ( Klb)Py : fuerza axial resistente ( Klb )b : ancho del patín del perfil (plg)h : peralte del perfil (plg)t : espesor del patín del perfil (plg)tw : espesor del alma del patín (plg)Resistencia relativa Viga-Columna en un nudo:Σ ( Zb Fyb ) < 1.0Σ [ Zc ( Fyc – fa ) ]Donde :Fyb : esfuerzo de fluencia de las vigas (KSI)Fyc : esfuerzo de fluencia de las columnas (KSI)Zb : módulo de sección de las vigas (plg³)Zc : módulo de sección de las columnas (plg³)fa : esfuerzo actuante en la columna (KSI)Relación de claro a peralte en vigas:h / l / Fy / 800Donde:h : peralte de la viga (plg)l : claro de la viga, medida al rostro de columnas (plg)Fy : esfuerzo de fluencia de la viga (KSI)VVULLNEERAA BBI ILL IDAAD I SSÍ ÍSSMI ICAA DEE EESSTTRUCTTURAA SS DEE CONCREETTO REEFFORZZAADO YY AACEERO 6
I Cuur rss oo Innt I teer rnnaacci iioonnaal ll CISMIDReedduucccci iióónn ddee llaa l VV uul llnneer raabbi iil lli iiddaadd SSí íssmi iiccaa eennEEddi iiff iiccaacci i iioonneess EEsseenncci iiaal lleessLLi iimaa, , 1111- -2299 ddee sseet ti iieembbr ree ddeel ll 22000000En general, este índice se evaluaría mediante la siguiente expresión:Indice Geométrico = Relaciones Geométricas existentesRelaciones Geométricas PermitidasI8. Indice de período de vibración. Para determinar la resistencia de un marco ante cargaslaterales, se puede realizar un análisis de colapso o "push-over", para el cual podemosdeterminar el factor multiplicador de cargas el cual hace que el marco colapse, sin embargo, nohemos tomado en cuenta aun el período de vibración del mismo.Estudios realizados, demuestran que la relación entre el período de vibración y el número deniveles de un edificio, puede ser un indicador de daños durante un sismo, se ha encontradoque se puede considerar una relación lineal entre el período de vibración y el número deniveles o la altura de un edificio.La forma de evaluar la vulnerabilidad considerando los períodos naturales y de colapso para unmarco cualquiera, se plantea como mas crítico cuando el período natural de vibración sealejará del período de colapso, puesto que se espera que se generaran muchos mas daños,como desplazamientos excesivos. Sin embargo, otro planteamiento puede ser considerado,mientras ambos períodos sean mas cercanos, el colapso será abrupto y no permitiría ladisipación de energía y un nivel de daños controlados en la etapa post-elástica de un edificio.Ecuaciones deducidas para encontrar el período de colapso de un edificio:EdificioPeríodo natural (seg.)Período de colapso, para unaanálisis de PUSH OVER (seg.)Concreto reforzado 0.401 * n ^ 0.529 1.401 * n ^ 0.650Acero 0.097 * n ^ 1.062 0.622 * n ^ 1.050Concreto reforzado yacero0.214 * n ^ 0.767 0.961 * n ^ 0.834Se plantea entonces la siguiente expresión para medir el Indice de Período de Vibración,recordando, como en los demás índices, que un valor cercano a la unidad indica un nivelmáximo de vulnerabilidad:Indice de Período de Vibración = 1 – [ Pf(n)- Pi(n) ] / Pf(n)Donde:- Pf(n) = período de colapso, seg., calculado por una análisis PUHS OVER, o mediante lasecuaciones planteadas para marcos de concreto reforzado o acero.- Pi(n) = período natural de vibración del marco, seg.- Pi(n) = período inicial, para un marco de “n” nivelesI9. Indice de funcionalidad. Se definirá como el cociente entre las deflexiones y/o derivas dela estructura y las deflexiones y/o derivas máximas permitidas por la NTDS. Si el valor escercano a uno la estructura tiene problemas causados por excesiva flexibilidad; si es cercano acero, su comportamiento será adecuado y similar al que tendría una estructura nuevaconstruida de acuerdo a la NTDS.VVULLNEERAA BBI ILL IDAAD I SSÍ ÍSSMI ICAA DEE EESSTTRUCTTURAA SS DEE CONCREETTO REEFFORZZAADO YY AACEERO 7
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