Emmanuel Rodriguez escribió:Emmanuel Rodriguez escribió:gatogalaxi escribió:Emmanuel Rodriguez escribió:gatogalaxi escribió:
En primer lugar las cargas gravitacionales se aseguran con la alta capacidad de compresion de estos tipos de elementos, los cuales brindan una rigidez equivelente a la de sistemas de hormigon. En cuanto a los efectos p- delta la estabilidad se asegura en estos elementos los cuales se diseñan y esnayan para estos requerimietos maximos.
En cuanto a las aceleraaciones, fetecivamente als controlan al generar un foltro del tipo de movimento que llega a la supestructura.
Si descomponemos la componentes del suelo en varios vectores unitarios con un espacio vectorial, tendermos que solamente los modos que sean iguales o parecidos a los del aisladore seran los que afectaran a la estrcutura siendo los demas perpendicular ha estos. Tema que ampliamenete se pude encontart en los libros desarrollados por el Prof James Kelly de USA.
Necesariamente estas estrcuturas logran un mejor desempeño que las actuales al copncentrar casi completamente la deformacion de la estrcutura en estos elementos siendo minimos los requerimientos de deformacion en la superestructra.
Debemos recirdar a los foristas que existe una gran experiencia en este tipo de eisaldores (elastomeeeticos con y son nucleo de plomo deniominados paaaasivos) en Japon donde se comprobo en forma real que tubieron un gran desempeño en el sismo de de Kobe.
Por lo que su uso actual se a masificado siendo utilizados actualmente tanto en edificios gubernamentales como habitacionales.
Se despide FEC.
SALUDOS:
Cualquier mecanismo que reduce las deformaciones en la superestructura
como los mecanismo externos[aisladores] y los internos [disipadores] son
buenos metodos para la resistencia de una estructura, pero el sismo real
que puede llegar no se puede controlar y si las señales de entradas son
superiores al espectro de diseño y los aisladores solo controlan las
aceleraciones horizontales del suelo, entonces no se puede asegurar que
la superestructura tenga un comportamiento lineal [poca deformacion]
dependera del sismo real que llegue, es por esto que el analisis es mejor
efectuarlo con un analisis dinamico no lineal[estatico o de time history] y
modelar el aislador de forma no lineal, si el suelo de fundacion no se
considera empotrado en la base de la superestructura, se tiene que
modelar el efecto suelo-estructura y la componente vertical del suelo se
considera en el analisis por el efecto de resonancia, entonces el modelo
del aislador tiene que tener un diafragma arriba , para efectuar la
distribucion de las fuerzas sismicas, pero para modelar suelo-estructura
en el etabs o en el sap no se debe tener diafragma rigido en ningun nivel,
entonces , digame usted como se modela la estructura considerando el
aislador aplicado a la base y como se analiza la superestructura para
verificar que tenga un buen desempeño sismico y un buen desempeño
estructural.............
em teoricamente impoisibel asegurar que una estrcutura nunca tendra incursiones en el rangono lineal a pesarde intrioducir elementos que controlen elnivel de deformacion en los elementos resistentes de la estrcutura. DEbido a que los espectros de seudo aceleracion que cuentan los codigos corresponde a datos tomados de eventos sismicos particulaes, tema que no me referire lo cual cualquier otro colega especialisado en el area sismica podra tratar en mayor profundidad.
Como el nivel de incentidumbre que se tienen del movimiento sismico son altos, se realizan estudios especializados respecto el tipo de sismo esperado para la zona y suelo donde se emplazare la estrcutura definiendo un nivel periodo de recurrencia y nivel de excedencia del parametro de diseño a utilizar. Lo cual esta siendo adaptado poco a poco por la mayoria de los codigos mundiales.
Es decir podert decir en forma probabilistica cual sera el nivel de desempeño, pero no en forma certera.
Respecto al tema de la resonancia, es obvio que si se tiene una estrcutura que se aislad con un periodo tipo uutilizado en fo0rma normal actualmente de 2.5 seg en un suelo con las caracteristyicas del suelo de ciuddad de mexico con un periodo de 2 seg se producira resonancia.
En decir cada caso requiere una evaluacion poarticular. Quizas en este suelo combenga utilizar un sistema resistente rigido o barras fricionales de disipacion de energia dispuestos en los marcos.
Ahora respecto a la forma de introducir estos elementso, normalmenbte se genera un diafragma rigido y bajo este se conextan estos asialdres.
Tal cual como dice usted recomiendo de todas formas realizar un analisis no lineal completo en caso de estrcuturas de importancia.
Ademas se ha comprobaaado que las estrcuturas asiladas con altyos niveles de amortiguamientos tiene partiicpacion de los modos superiores en la respuyesta produciendo un cam,bio en la duistribuciuon de aceleraciones de piso.
Normalmente los analisislineales (espectral modal) no detectan este tipo de demandas a nivel de los elementso, debido a las limitaciones de losprgramas comercialñes, ya que al realizar elanbalisis lineal consideran las matrices de la super y sub estrcutura desacopladas a pesar que estan acopladas por el tipo de amrtiguamiento que se encuantra concentrado a nivel de un piso.
Respecto a los modelos a utilizar recomiendo el modelo de wen elque acerca bastante al comportamiento de los aisladores cony sn nucleo de plomo.
Detodas formas el analisis con no linealidades concentradas que se puede realiozar tanto en sap como etabs entrega informacion valiosa respecto al acoplamiento modal y el efecto de losmodos superiores.
Creo que es un poco injustificaado para pequeños proyectos un analisisno lineal com,pleto si es necesario para proyectos de impoprtancia.
Cualquir cosa me gustaria que pudiede dar sus comentarios en el foro que abri de este tema interesante
Se despide FEC.
SALUDOS: En el primer comentario de esta seccion explico y justifico
esta seccion, por lo que ya no respondo preguntas en el
foro general, de todas formas en esta seccion priman los
criterios de analisis y de diseños de las estructuras que
se aplican generalmente en el etabs, las preguntas y las
respuestas no aplican en esta seccion, solo respuestas
cortas y si existen dudas o ejemplos con dudas, entonces
se explayan las respuestas..........
SALUDOS:
Mire lo que pasa en estos casos, como en edificaciones se supone que
el sismo de entrada es igual al sismo de salida [lo dudo] porque las
ondas sismicas no llegan al mismo tiempo en todos los apoyos, entonces
para un modelo con aislador[aunque en algun punto se tiene contacto con
el suelo] es recomendable que se evalue el factor de disipacion R en un
modelo preliminar [antes del aislador] y analizar y diseñar para verificar
el desempeño sismico de la estructura y determinar el comportamiento
histeretico de los aisladores y de los elementos estructurales.
Como la respuesta de una estructura con aislador esta dominada por el
primer modo, casi siempre al usar el espectro de diseño normativo la
evaluacion del sistema esta basado en una masa simple aproximada, es
decir, que el peso total es modelado como una masa simple y la
superestructura esta asumida como rigida, entonces se estima el maximo
desplazamiento con una iteracion solamente, en caso flexible es todo lo
contrario y no es recomendable un analisis estatico........
Cuando la base de fundacion se supone rigida, en el etabs o sap se modela con el aislador y con un diafragma rigido por arriba del aislador
y cuando se considera el efecto suelo-estructura en el modelo, tambien
se estan considerando en el periodo y amortiguamiento en el modo
fundamental y en la ductilidad de la estructura, entonces cuando el
periodo del sistema se acercan al periodo dominante del suelo tiene
lugar la resonancia y los valores de las amplificaciones dinamicas del suelo son altas y generan respuestas estructurales elevadas....
como en los espectros de diseño se considera que la excitacion sismica en la base de la estructura es igual al movimiento que tendra el suelo,
sin la estructura, entonces el efecto de suelo-estructura corresponde a la carga de inercia de la estructura y a la flexibilidad del sistema, para los fines de diseño, los efectos suelo-estructura se tienen en cuenta en el modo fundamental y se consideran o contribuyen los modos superiores, si la estructura responde a estos modos en forma desfavorable.
Si la estructura de varios grados de libertad responde fundamentalmente como un oscilador elemental y el suelo es homogeneo y las velocidades de ondas de cortantes son mayores de 700 m/s, entonces el suelo se puede reemplazar por resortes lineales de rotacion y por amortiguadores viscosos y la maxima respuesta se estima usando periodo y amortiguamiento efectivo del sistema mediante un analisis no lineal..
Se modela la base con springs en sistema suelo-estructura con la rigidez
efectiva del aislador y la respuesta del spectrum es modificada a tener en cuenta el damping que proviene de el modo del aislador, el etabs varia los amortiguamientos[damping] en modales , como un damping viscoso
equivalente...........
Un sistema de aislador trabaja mejor en suelos de apoyos que se suponen
rigidos o muy buenos [stiff soil], ahora bien, el efecto de los suelos regulares [soft soil] incrementan los periodos de la estructura y causan
resonancia en el rango del periodo del aislador, aunque este efecto no
anula el aislador, pero la eficiencia y efectividad del aislador se reduce drasticamente, otro efecto de considerar es si el sismo ocurre cerca o lejos del aislador....
La ductilidad del sistema con aislador en una estructura se estima
regularmente con R= 2.........
Se puede analizar la estructura considerando un spring [muelles] rigido
como sustituto del aislador donde se incluye la masa de la base de la estructura y claro esta en el analisis aparece en la base un cortante
sismico de diseño, en el cual se reducen las aceleraciones de los pisos
y donde todos los modos tienen aceleraciones iguales al sismo del suelo.
El analisis adecuado es el TIME HISTORY, puesto que el analisis modal
espectral esta basado en la rigidez efectiva y la participacion modal esta
acoplada en el modo fundamental del aislador con cero participacion de los modos altos o superiores en la estructura.
Miren, al modelar suelo-estructura en el etabs , no se consideran los
diafragmas rigidos para poder lumpear la masa debido a la componente
vertical de el sismo de diseño, pero usted quiere modelar esta estructura
con el efecto de un aislador, que necesita un diafragma rigido arriba de el,
quiero decirle que muchos prefieren los disipadores de energia en este
caso, puesto que carga vertical en tension reduce la rigidez del aislador y
por esta razon , el sistema con aislador generalmente no es practico en
los sistemas estructurales con elementos de tension a resistir carga lateral
pero, existe otra manera que no sea la del resorte sustituto, como se
explica en la teoria de los elementos refinados, usando el etabs podemos
considerar las fuerzas de tension en un diafragma rigido..................
el como hacerlo?? se lo pongo de tarea.??.......!!!.muchos ya cogieron la
seña !!!!!
PARA LOS QUE TENGAN UNA VERSION INFERIOR A LA 9.0
tienen que colocar la carga vertical de tension, como una carga
independiente en la base de la estructura, donde se modelara el
diafragma rigido.
PARA LOS QUE TENGAN LA VERSION 9.0
solo tienen que modelar el diafragma de piso o flotante como semirigido.
Saludos
EStoy de acuerdo con lo que dise respecto a la entrada de movimiento del sistema.
Realmente la estructura poco a poco empieza a deformarce a medidada que la onda sismica se va desplazando a traves de la estrcutura tanto en elemectos resistentes como no.
Es dificil establecer la manera como se distribuira esta, por lo que la mayoria de los pogramas estableces que la onda se desarolla en forma simultane es decir la deofmacion obviando este hecho y no considrenao la propagacion de esta en la estrcutura ni ningun desfase.
Esto ampliamnete lo a comentado el profesore Saragoni de Chile, el cual le envito a los amigos foristas a buscar informacion respecto a este tema interesante.
Ademas nuinca tenemos u suelo homogeneo por que la velocidad de las ondas de corte dependen de la densidad y elasticidad del suelo. Cosa que nunca tendermos consideiiones totalmente homogenesas lo cual inyroduce otra incentidumbre al sistema.
Si realmente es facil determinar en forma priori las demandas como usted la establecido a traves de un modelo rigido de la supeestrcutuira pero siempre que consideremos la distribucion espacial de los aislaodres en planta.
En cuanto al tema que si realmente es necesario considerar solo el primero modo tanto en el amortiguamiento y en las fueras y deasformaciones. Discrepo con usted en lo absoluto. Nuevamente repito al realizar un analisis normal simplkificado como el anterior que nombre y determinar rapidamente el primer modo no se esta considerando el hecho que als ecuaciones lineales que se generan a partir de la matriz de rigidez masa y amortiguamiento se encuentran acopladas por la forma en que se encuentra distribuido este.
De esta forma las soluciones que s eobtieen son solo aproximaciones y para obtener una solucion real de la resolucion de estas se debe utilizar algebra compleja y cambir la forma de la ecucion general de segundo grado a un grado en este espacio.
Dependiendo del nivel de amortiguamiento general este hecho pude eser insignificante o pude conducir a resultados erroneos en la determinacion de la demanda interna sobre los elementos resistentes.
No se generan grandes cambios en las demandas que se generan en los aisladores al no considerra este hecho solo en los lementos resistentes.
Estp puede producir grandes ca,mbios en la distribucon de los esfuerzos internos generando que los pisos superiores tengan demandas de deformacion mayores a los inferiores.
Otra cosa importante de evaluar es el sismo vertical especialmente en asialdores del tipos pendulo fricional. Estos elementos necesariamente deben considerar esta solicitacion. Ademas las actuales programas comerciales no cosideran el aoplamiento entre el movimiento vetivcal y el horizontal cosa que se debe considerar. Dependiendo del nivel de demanda se puden generar errores en la determinacion de las demandas.
Debido a esto es necesario considerar las restricioines cinematicas de este fenomeno fisico en las ecuaicones de modelacmiento que se utilicen.
Tema que a tratado el profesor Juan Carlos de la Iera (Disculpe si no lo esrivi bien UC Chile).
Espero que con este comentario se acalre un poco este tema.
Proximaamnete pubicare cossa respecto al las barras fricionales disipadoras de energia.