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Vie Abr 08, 2011 2:13 am
Amigo luisalejandroperez
Quiero exponerte primeramente lo siguiente en cuanto al análisis dinámico:
Usualmente es aceptado en el diseño moderno, dotar a las estructura de capacidad de sufrir daños moderados de elementos no estructurales ante sismos moderados y de permitir el agotamiento resistente de algunos miembros estructurales ante la eventual ocurrencia de un sismo severo sin que con ello se vea comprometida la estabilidad de la estructura (que colapse). En general, las estructuras no se diseñarían para que sean capaces de resistir la totalidad de la demanda sísmica en el rango elástico.
Principalmente esto se logra permitiendo a las estructuras deformarse incursionando en el rango inelástico (no lineal), dotándola de un adecuado grado de hiperestaticidad y de una configuración estructural que permita una trasferencia lo más uniforme posible de las solicitaciones hasta llegar a las fundaciones.
Sin embargo (a groso modo), es comúnmente aceptado en la mayoría de los códigos de diseño, que se "diseñe" considerando primeramente la demanda de resistencia en el rango elástico y luego incorporando la capacidad de deformación inelástica al incrementar los desplazamientos elásticos obtenidos de la estructura.
Al diseñar de acuerdo a estos criterios se logra, entre otras cosas, diseños menos costosos dado que la demanda de resistencia considerada en el diseño es menor; aunque se imponen limitaciones en cuanto a las deformaciones que minimicen el deterioro de los elementos no estructurales, así como también (evidentemente) que ocasione incomodidad a sus ocupantes.
Por lo tanto, a la hora de hacer el análisis dinámico (lineal) debes de estar empleando (según la normativa vigente de cada país) un espectro de respuesta sísmica reducida considerando principalmente el tipo, uso y características de edificación que pretendes diseñar(espectro de diseño), así como del sitio donde va ha estar ubicada (suelo). Esta reducción en la demanda sísmica se hace considerando el grado de ductilidad global que se espera tenga la estructura a diseñar, que usualmente está representado por un factor de reducción (R, en el caso de Venezuela). La ductilidad global puede expresarse en términos del cociente entre el desplazamiento total y el desplazamiento "cedente" dt/dy, o del cociente entre el cortante basal total y el cortante basal "cedente" Vt/Vy.
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En cuanto al "Pushover", ciertamente es un análisis de tipo No lineal, cuyo objetivo principal es el de determinar una curva de capacidad de la estructura. Sin embargo hay que tener muy presente entre otras cosas que:
1) Muchas son las teorías referentes a los métodos o procedimientos de análisis no lineal, y ninguno es realmente aceptado como el más adecuado.
2) Los análisis no lineales no son exactos; tanto así, que sea cual sea el código o referencia en que se sustente, con toda seguridad se hará incapié en que es recomendable hacer algún tipo de ensayo que permita tener un nivel de certeza adecuado acerca del comportamiento inelástico que pueden desarrollar bien sea los miembros, sus elementos, sus conexiones, y/o los materiales. Además, los resultados pueden variar sustancialmente con sólo considerar sutiles variaciones en el patrón de cargas a emplear.
3) No son realmente adecuados para representar en comportamiento dinámico de la estructura. En el caso de presentarse diafragmas flexibles o volados de dimensiones significativas, no se pueden incluir los efectos dinámicos de la componente vertical de un sismo. El "Pushover" se efectúa en una sola dirección en cada vez.
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Ahora bien, habiendo expuesto lo anterior, te respondo a tus preguntas:
2da) El llamado punto de desempeño, en pocas palabras no es más que la deformación que es capaz de desarrollar la estructura para que, en términos de energía, la capacidad sea igual a la demanda. Debes verificar que la deformación de la estructura no exceda los límites establecidos en la normativa vigente (derivas relativas).
1ra) A modo ilustrativo: "Si un abogado está en CAPACIDAD de enfrentar una DEMANDA, entonces está DESEMPEÑANDO su profesión". Hasta donde sé, uno no diseña por desplazamientos (o capacidad de deformación) sino por criterios de capacidad de resistencia; sólo se verifica que se cumplan los límites de deformación establecidos en los reglamentos. De hecho, en la normativa de mi país (Venezuela), justamente se recomienda que a futuro de desarrollen más investigaciones con miras a implantar este tipo de diseño. Por otro lado, el análisis por desempeño toma en consideración, entre otras cosas los desplazamientos; y no al revés.
3ra) Cuando "Diseñas", haciendo el análisis dinámico según la normativa vigente, estás asumiendo de antemano que la estructura que "diseñas" estará en capacidad de desarrollar cierto grado específico de ductilidad (factor de reducción del espectro de demanda sísmica), siempre y cuando en la construcción de la edificación se respeten todos los detalles del proyecto. No obstante, si se efectúa "Pushover" en cada una de las direcciones principales de la estructura, y se obtienen los respectivos puntos de desempeños; se podrá estimar probablemente con un cierto grado de precisión el nivel de ductilidad de la estructura ( en cada dirección) que se pretende diseñar. En consecuencia, se pudiera apoyar en los análisis no lineales para estimar primero la ductilidad propia de la estructura, y luego verificar que con análisis dinámico si realmente la estructura está en capacidad de soportar todas las hipótesis de solicitaciones indicadas en las normas.
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Espero haber podido darte luces acerca de tus inquietudes, y se justifique así lo extenso de mi exposición.-
Si he estado errado en algo, agradecería realmente que se me lo hicieran saber; así sabré si en vez de ayudar, desayudo!.-
