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Factor de Reducción R

Todo lo relacionado con al analisis de estructuras y elementos finitos.

Moderadores: gatogalaxi, mgf2004

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lventura
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#1

Mié May 24, 2006 5:27 pm

En muchos códigos las fuerzas sismicas para diseño se dividen por un factor R....
hay confusión.... ¿q efectos se tienen q reducir? ¿Momentos? ¿Cortantes?¿Axiales? ¿Torsores?

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gatogalaxi
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#2

Mié May 24, 2006 5:49 pm

ESTIMADO AMIGO
LA MAYORIA DE LOS CODIGOS A NIVEL MUNDIAL BASAN SUS ESTUDIOS EN LO QUE LLAMAMOS ESPECTRO ELASTICOS DE DISEÑO.
ESTOS NORMALMENTE CONSIDERAN UN SIN NUMERO DE REGISTRO Y OBTENIEN DE ESTE EL SEUDO ESPECTRO DE ACELERACION, CONSIDERANDO UN ESPECTRO PEROMEDIO MAS UNA CIERTA DESVIACION ESTANDART DE LOS ANTERIORES.

AHORA BIEN UNA VEZ OBTENIDO ESTE ESPECTRO DE DISEÑO, SE PODRIA DISEÑAR CON EL PERO ESTARIAMOS HACIENDO QUE LA ESTRCUTURA PARA QUE ALCANZAN ESTE NIVEL DE FUERZAS SE COMPORTARA ELASTICAMENTE

DE MANERA DE OBTENER ESTRCUTURAS MAS ECONOMICAS Y APROBECHAS LA CAPACIDAD DE DEOFRMACION NO LINEAL DE LOE MATERIALES SE UTILIZAN FACTORES DE REDUCCION QUE SUPUESTAMENTE QUE ESTAN RELACIONADOS CON LA CAPACIDAD DE DEOFRMARSE LA ESTRCUTURA EN FORMA NO LINELA.


PARA ESTE FIN SE DEBE DAR CAPACIDAD DE DEOFRMACION NO LINEAL IMPIDIENDO ADEMAS LA FORMAICON DE LOS MECANISMO DE PISOS BLANDOS QUE SE FORMAN EN ALGUNOS EDIFICOS DE MARCOS MAL DISEÑADOS.

AHORA AL REDUCIR EL ESPECTRO ESTAMOS SUPONIENDO NORMALMENTE QUE ESTE ES EL NIVEL DE DEOFRMACION Y FUERZA SQUE ALCANZARA LA ETSRCUTURA ANTE UN SISMO RECURRENTE

SE SUPONDE QUE LA ESTRCUTURA CON EL NIVEL D DETALLAMIENTO DEBERA SER CAPZA DE DEFORMACE EN FORMA NO LINEAL ANTE UN SISMO DE GRAN INTENSIDAD

AHORA R DEPENDE DE LOS MATERIALES, ESTRCUTURACION, DUCTILIDAD PRESENTE EN LA ESTRCUTURA

ES DECIR UNO DA UNA ESTIMACION INICIAL DE ESTE VALOR POR LOS CODIGOS ACTUALES, PERO DEBERIA DESPUES VERIFICARSE SI REALMENTE ES POSIBLE ALCANZAR ESTE NIVEL DE REDUCCION

ESTA ES UNA BREVE EXPLICACION

SE DESPIDE FEC

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lventura
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#3

Mié May 24, 2006 6:56 pm

Tenia entendido:
- Que se busca que el desplazamiento elastico obtenido con el espectro elastico sin reducir tiene que ser igual al desplazamiento real de la estructura.....

- El desplazamiento real de la estructura es igual a un desplazamiento en rango elastico + un desplazamiento plastico.
Esto lo podemos ver en "la curva de capacidad de la estructura" y por eso se diseña con una fuerza "Menor" ya que el desplazamiento final lo alcanzaremos con el desplazamiento plastico.

¿que realción tiene R con esto? ¿Es un límite? ¿una recomendación?
Última edición por lventura el Vie Ago 04, 2006 10:11 am, editado 1 vez en total.

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Alvaro Lopez
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#4

Mar May 30, 2006 12:11 am

Estimados amigos.

A lo que ustedes se refieren es a la regla de iguales desplazamientos que asume que la relación entre el desplazamiento inelástico ál desplazamiento elástico es igual a la relacion entre el la fuerza inelástica a la elastica.

Debido a este principio se asume un factr de reduccion de fuerzas R, En general estos métodos que siguen este principio se denominan métodos basados en fuerzas, la metodologiía es identica lo que cambia son las recomnedaciones de R.

Me gustaria saber donde puedo encontrar los codigos de diseño sismoresistenete de los paises de Colomia, Perú, Bolivia.

Por favor si tiene alguna informacion haganme conocer.

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brgallegos
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#5

Jue Jun 01, 2006 9:46 am

lventura escribió:En muchos códigos las fuerzas sismicas para diseño se dividen por un factor R....
hay confusión.... ¿q efectos se tienen q reducir? ¿Momentos? ¿Cortantes?¿Axiales? ¿Torsores?
los efectos que se reducen son los debidos a las fuerzas horizontales pueden ser axiales,momentos o cortantes,etc, ya que el factor R reduce el cortante de diseño, es decir se le aplica una fuerza horizontal menor, estew factor lo puede comprobar despues del diseño que realices inicialmente, luego obtener una curva de capacidad de la estructura y de ahi lo calculas para ver si el factor fue el correcto que escojiste inicialmente.

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JJPP77
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#6

Lun Jun 12, 2006 9:29 pm

SALUDOS EL FACTOR R ES UN FACTOR DE REDUCCION DE LA AMPLIFICACION SISMICA A LA QUE SE VA A VER SOMETIDO EL DISEÑO DEL EDIFICIO DE TAL FORMA QUE QUE REGULA LA INTENSIDAD DE LA FUERZA SISMICA SOBRE LA EDIFICACION.

ATTE JJPP77 :ojos:

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brgallegos
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#7

Mié Jun 14, 2006 9:16 am

JJPP77 escribió:SALUDOS EL FACTOR R ES UN FACTOR DE REDUCCION DE LA AMPLIFICACION SISMICA A LA QUE SE VA A VER SOMETIDO EL DISEÑO DEL EDIFICIO DE TAL FORMA QUE QUE REGULA LA INTENSIDAD DE LA FUERZA SISMICA SOBRE LA EDIFICACION.

ATTE JJPP77 :ojos:
una pregunta para todos como deber comprobar si el factor R utilizado al inicio es el correcto

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gatogalaxi
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#8

Mié Jun 14, 2006 2:33 pm

brgallegos escribió:
JJPP77 escribió:SALUDOS EL FACTOR R ES UN FACTOR DE REDUCCION DE LA AMPLIFICACION SISMICA A LA QUE SE VA A VER SOMETIDO EL DISEÑO DEL EDIFICIO DE TAL FORMA QUE QUE REGULA LA INTENSIDAD DE LA FUERZA SISMICA SOBRE LA EDIFICACION.

ATTE JJPP77 :ojos:
una pregunta para todos como deber comprobar si el factor R utilizado al inicio es el correcto
El actualesatado del arte respecto al tema del factror de reduccion es obtenerlo a traves de las curvas de demanda y capacidad
Demandas otenbidos de los espectro de diseño a disitintois factores de amortiguamniento y capacidad obtenido del pushover relacionado de la estrcutura

te recomiendes que busquez las recomendaciones de la publicacion VISION 2000

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calaroso
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#9

Vie Jun 30, 2006 7:06 pm

para comprobar que en tu análisis realizaste una buena elección del factor de modificación de respuesta, primero que nada debes conocer de donde sale este factor.
El factor de modificación de la respuesta depende fundamentalmente de la ductilidad global de diseño.
Por otra parte la ductilidad global de diseño depende de las caracteristicas sismicas de la región, del material empleado, del tipo de estructura (isostatica o hiperestatica).
La pregunta que tu planteas inevitablemente encontrara su respuesta en un analisis en el dominio inelastico.
Recuerda que la estructura debe tener la habilidad de absorver la energia proveniente del sismo, es decir, debe tener una ductilidad admisible que debe ser siempre superior a la demanda de ductilidad ocasionada por el registro sismico empleado.
En caso contrario como es lógico la estructura colapsa.
Vamos al grano
1) elige un registro sísmico que cumpla con una caracteristica fundamental. Que su periodo de retorno sea igual a la vida util de la estructura.
2) determina las curvas de comportamiento inelastico de los elementos que conforman la estructura, considerando la relación fuerza deformación propuesta por hognestad y para el acero una curva simetrica del tipo elastoplastica.
3) define rotulas plasticas tanto en vigas como el columnas y en el caso de columnas recuerda que son elementos que trabajan a flexocompresion por lo que debes asignar , aparte de la curva de comportamiento inelastico , el diagrama de interacción P-M
4 ) si tienes problemas en determinar las curvas a mano , utiliza la opción section designer del sap 2000.
una vez que tengas armado tu modelo debes realizar una integración directa y para esto te recomiendo utilizar el metodo de iteración de Hilber-Hughes and Taylor con parametro alfa igual a -1/3.
recuerda definir tu matriz de amortiguamiento utilizando el metodo de rayleigh y para aquello te recomiendo utilizar como frecuencias , la fundamental y la mas grande.
A partir de los graficos de tiempo historia de las rotulas podras determinar las demandas de ductilidad y si llegase a resultar que tu demanda calculada con software no es similar a la determinada a partir de la relación R(u) entonces debes escoger otro R en caso contrario esta bien elegido.
Si tienes algunas consultas gustoso te las respondere y si quieres información no tengo problema en enviarte mi tesis sobre el tema

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jlramoscruz
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#10

Sab Jul 01, 2006 12:13 pm

Saludos amigos.... de acuerdo con calaroso... ahora tomandote la palabra me podrias enviar la información sobre el tema...
Atte jlramoscruz
jlramoscruz@gmail.com
gracias.

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gatogalaxi
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#11

Sab Jul 01, 2006 2:13 pm

calaroso escribió:para comprobar que en tu análisis realizaste una buena elección del factor de modificación de respuesta, primero que nada debes conocer de donde sale este factor.
El factor de modificación de la respuesta depende fundamentalmente de la ductilidad global de diseño.
Por otra parte la ductilidad global de diseño depende de las caracteristicas sismicas de la región, del material empleado, del tipo de estructura (isostatica o hiperestatica).
La pregunta que tu planteas inevitablemente encontrara su respuesta en un analisis en el dominio inelastico.
Recuerda que la estructura debe tener la habilidad de absorver la energia proveniente del sismo, es decir, debe tener una ductilidad admisible que debe ser siempre superior a la demanda de ductilidad ocasionada por el registro sismico empleado.
En caso contrario como es lógico la estructura colapsa.
Vamos al grano
1) elige un registro sísmico que cumpla con una caracteristica fundamental. Que su periodo de retorno sea igual a la vida util de la estructura.
2) determina las curvas de comportamiento inelastico de los elementos que conforman la estructura, considerando la relación fuerza deformación propuesta por hognestad y para el acero una curva simetrica del tipo elastoplastica.
3) define rotulas plasticas tanto en vigas como el columnas y en el caso de columnas recuerda que son elementos que trabajan a flexocompresion por lo que debes asignar , aparte de la curva de comportamiento inelastico , el diagrama de interacción P-M
4 ) si tienes problemas en determinar las curvas a mano , utiliza la opción section designer del sap 2000.
una vez que tengas armado tu modelo debes realizar una integración directa y para esto te recomiendo utilizar el metodo de iteración de Hilber-Hughes and Taylor con parametro alfa igual a -1/3.
recuerda definir tu matriz de amortiguamiento utilizando el metodo de rayleigh y para aquello te recomiendo utilizar como frecuencias , la fundamental y la mas grande.
A partir de los graficos de tiempo historia de las rotulas podras determinar las demandas de ductilidad y si llegase a resultar que tu demanda calculada con software no es similar a la determinada a partir de la relación R(u) entonces debes escoger otro R en caso contrario esta bien elegido.
Si tienes algunas consultas gustoso te las respondere y si quieres información no tengo problema en enviarte mi tesis sobre el tema
Me gustaria contar con la informacion de tu tesis

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DavidQCh3
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#12

Mié Nov 21, 2007 2:59 pm

Generalmente en los codigos de diseño sismorresistente se suele usar este factor R de reduccion de fuerza sismica para tomar en cuenta la incursion de la estructura en el rango no lineal, casi siempre se considera q R solo depende de la ductilidad de la estructura, pero no es asi R, es el producto de 4 factores, Ru q considera ductilidad, Rs que considera la sobrerresistencia de la estructura, Rr q considera la redundancia y Rvg q considera el paso de sistemas de 1 gdl a multiples grados de libertad, el tema es muy extenso, pero lo q es realmente importante es no ver a R como un factor de reduccion, lo q en realidad se hace es delimitar las demandas de ductilidad de la estructura, R fija los niveles de diseño y tambien las deformaciones inelasticas de la estructura, como es esto...aver si lo explico bien...la tendencia actual de diseño es concentrar las demandas de ductilidad en determinadas secciones llamadas criticas, algunos hacen lo q llaman balance de ductilidad ...oferta vs demanda,...etc.. el FEMA no se complica tanto y da ciertos procedimientos para fijar los puntos de formacion de rotulas plasticas q aportan al comportamiento no lineal, uno de ellos es limitar la relacion demanda capacidad calculada por el SAP a menos del 30%,hay mas...busca el FEMA 350.. etc...en conclusion tanto el FEMA como el AISC fijan niveles de diseño....ordinario, intermedio y especial cada nivel requiere un tratamiento diferente y consideraciones de diseño, construccion y mantenimiento propias, obviamente cada nivel esta delimitado por las demandas de ductilidad...alli esta el nucleo de todo, ...para comprobar si el R q escogiste es correcto o no....deberias hacer un analisis no lineal estatico pushover a tu estructura ..encontrar la curva de capacidad pasarla al modelo bilineal....encontrar el cortante real...(ya sin sobrerresistencia)...aplicar el metodo del espectro de capacidad del FEMA 273 para encontrar el punto de desempeño y asi encontrar la cortante basal de diseño y encontrar el Rs, para Ru existen muchas..muchas relaciones todas en funcion de la demanda de ductilidad y del periodo de la estructura..(Miranda, Aguiar..Nassar y Krawinkler...Riddel...Newmarck y Hall, etc)...a por cierto esos criterios de las reglas de igual desplazamiento y de igual energia fueron presentados por Newmark y Hall ..los desplazamientos son iguales para periodos largos..alli encontraras mas informacion, bueno la mejor relacion para Ru es la de Eduardo Miranda pero la q presento en el 2000, con eso encuentras Ru, Rr es decir la redundancia puedes verla en los documentos del ATC y trabajos de Stopelas y Hussain, y el Rvg tambien hay una formula propuesta por Miranda y Bertero, no te preocupes que esas formulas valen para sitios de distinta sismisidad pero trata de q se usen en suelos parecidos, mmm al final hallas R=RuxRsxRrxRvg y listo...calculas la fuerza lateral equivalente y los esfuerzos de diseño, claro..tambien puedes hacer un analisis no lineal dinamico en Drain, Idarc o Ruaumoko pero para gente inexperta puede ser algo complicado...pero puedes hacerlo...y asi tendras una idea clara de lo q ocurre en la estructura, aplica aceleracion lineal..es mas sencillo...bueno espero no haberte confundido...y cualquier consulta con mucho gusto.

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yucapareja
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#13

Mié Nov 21, 2007 3:40 pm

Excelente explicacion del factor R!!!

buenas no tendras esos distintos trabajos a los que haces referencia para calcular los distintos factores Rs, Ru, Rvg??

Saludos y gracias por el aporte

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jo_Cbc
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#14

Mié Nov 21, 2007 3:46 pm

Saludos DavidQCh3... Interesante explicación (aunque un poco confusa para los que aún estamos estudiando :wink: )...
Hay algunos documentos que usted menciona que aún no he leído porque no sé por dónde comenzar... Me podría sugerir un orden de lectura y podría adjuntar los documentos para calcular los factores R?...
De antemano gracias...


Elijah
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#15

Jue Nov 22, 2007 10:59 am

Aquí un paper del tema


biging
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#16

Jue Nov 22, 2007 1:15 pm

Se le agradece por el aporte

saludos.

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icsimavi
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#17

Jue Nov 22, 2007 3:47 pm

Gracias, Hay mucha discusion sobre este tema en mi pais, pero todavia no se llega a nada, men refiero al calculo de dicho factor.
Como lo dijo david qch3 depende de varios factores que los encontramos en los nombrados documentos, lo unico que hay que recoradar es que fueron diseñados para sus condiciones o se laa de EEUU.
Voy a buscar que tengo de este tema

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ing_jpcc
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#18

Mié Nov 28, 2007 1:40 pm

Elijah escribió:Aquí un paper del tema

Excelente informacion......................GRACIAS............


saludos

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jo_Cbc
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#19

Mié Dic 05, 2007 3:20 pm

gracias a Elijah por el paper... ya lo voy a revisar...
Saludos...


maro77
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#20

Vie Feb 01, 2008 3:16 pm

Saludos a todos, soy nuevo en el foro:

Ultimamente he estado tratando de averiguar algo mas sobre la determinación del factor de reducción R, y efectivamente coincido en que existen diversas metodologías para la determinación de R, ahora, yo quisiera ir un poco mas alla, supongamos que se desease introducir el uso de un nuevo material y/o sistema estructural a un determinado pais cuya reglamentación este basada en el uso del R, me parece que para que dicho material o sistema pueda ser utilizado, se requiere que tenga un determinado R con el cual se vaya a diseñar, entonces, mi pregunta es, ¿como determinar el R en éste caso?, cuál debería ser la metodología ha utilizarse? pues como es obvio, no tendríamos una estructura ya dada a la que se le va a verificar el R sino que se trata de dar un R para que sea tomado como reglamento y que sea utilizado por todos al momento del diseño.
Finalmente, he visto que se propone el uso de un análisis push over para la verificación del R, y en el caso del uso de un análisis dinámico incremental? (IDA) cuantos sismos me sugieren tomar? como habría que tratar los registros antes de obtener las curvas, y luego que curva he de tomar?, la media geométrica?, la media geométrica + una desviación estandar?... bueno creo que he preguntado mucho, ojala alguien me pueda aportar alguna sugerencia y poder intercambiar opiniones al respecto.

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DavidQCh3
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#21

Dom Abr 20, 2008 12:36 am

maro77 escribió:Saludos a todos, soy nuevo en el foro:

Ultimamente he estado tratando de averiguar algo mas sobre la determinación del factor de reducción R, y efectivamente coincido en que existen diversas metodologías para la determinación de R, ahora, yo quisiera ir un poco mas alla, supongamos que se desease introducir el uso de un nuevo material y/o sistema estructural a un determinado pais cuya reglamentación este basada en el uso del R, me parece que para que dicho material o sistema pueda ser utilizado, se requiere que tenga un determinado R con el cual se vaya a diseñar, entonces, mi pregunta es, ¿como determinar el R en éste caso?, cuál debería ser la metodología ha utilizarse? pues como es obvio, no tendríamos una estructura ya dada a la que se le va a verificar el R sino que se trata de dar un R para que sea tomado como reglamento y que sea utilizado por todos al momento del diseño.
Finalmente, he visto que se propone el uso de un análisis push over para la verificación del R, y en el caso del uso de un análisis dinámico incremental? (IDA) cuantos sismos me sugieren tomar? como habría que tratar los registros antes de obtener las curvas, y luego que curva he de tomar?, la media geométrica?, la media geométrica + una desviación estandar?... bueno creo que he preguntado mucho, ojala alguien me pueda aportar alguna sugerencia y poder intercambiar opiniones al respecto.
Te dire mi opinion, un nuevo R definitivamente debe basarse en la ductilidad del material y en su capacidad de disipar energia, algo que es muy comun pensar en paises como el nuestro, esque pensamos que R depende solo del material y no es asi, si observas las normas gringas para porticos de acero..(ojo mismo tipo de acero) R puede valer 3, 6 o 8 deacuerdo a si diseñas para nivel ordinario, intermedio o especial, R depende de la capacidad de la estructura para ingresar en el rango no lineal y de su desempeño para disipar energia, como dije anteriormente R limita las demandas de ductilidad.
Con respecto a lo segundo El Analisis dinamico incremental es como su nombre lo dice, un analisis no lineal estatico no es mas que una serie de analisis estaticos secuenciales superpuestos, un analisis dinamico incremental es una analogia a ese caso, pero se realiza con analisis dinamicos secuenciales, ahora que sismos tomar, tienen que ser sismos que representen espectros con respuestas secuenciales, lo que e visto...lo q mas hacen es tomar un espectro de diseño de la norma por ejemplo el de tipo raro de la E030, y apartir de ese espectro de diseño generar el sismo artificial correspondiente, ahora a este sismo lo haces variar en su aceleración base, por ejemplo 0.1g 0.2g 0.3g..etc..y trabajas con eso para cada punto, incluso apartir de cada analisis generas una curva Cortante vs desplazamiento al igual que con el pushover.
Es mi opinion, ojala que te sirva de algo.
Cuidate Saludos.

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gustavini
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#22

Vie Abr 25, 2008 11:56 am

queria consultar algo.

Se puede calcular la enfierradura por el metodo clasico (no el de rotura) en que las cargas no se mayoran, tomando en consideracion este factor R ??

Gracias


Groovytus
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#23

Lun Ene 19, 2009 3:47 pm

hola, tengo exposicion sobre el factor de reducción por ductilidad y aún no tengo muy clara la idea, por favor pueden ayudarme enviandome un concepto algo didáctico sobre el factor y cómo se aplica, y si es posible un pequeño ejemplo para poder explicar el tema. gracias!


HectorPerezB
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#24

Mar Ene 20, 2009 5:23 pm

Compañero, dejo a continuación unas páginas del libro "Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings", de Niegel Priestly y Paulay. Espero que sirvan. Dale una ojeada especialmente a las páginas 76,77 y 78.

Saludos,

Héctor Pérez
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MARCELO29
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#25

Lun Abr 13, 2009 7:29 am

Estimados

Me parece muy interesante el tema, y por lo mismo y ya que existe un ofrecimiento de parte de Gatogalaxi, me atrevo a cobrar la palabra y pedir el favor si me puedes enviar tu memoria de titulación sobre lo conversado en este foro para poder interiorisarme más sobre el tema.

Agradezco de antemano tu aporte

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