Diafragma rigido en tres niveles diferentes

[uovc25]

Hola:

Tengo tres preguntas:

1) Tengo que modelar un edificio de acero cuyo techo es un diagragma tipo deck (CANAM). El techo tiene tres niveles 18 mt, 16.5mt y 15mt. Como puedo modelarlo para que sea un diafragma rigido que transmita la fuerza sismica a todos los muros de corte?. Que elementos deberia utilizar para transmitir la fuerza sismica entre los diferentes niveles de este techo y que se comporte como un unico diafragma ?

2) Este edificio tiene 3 sotanos y esta cimentado en roca. como modelo la cimentacion? Con elementos resorte en cada nodo de los shells? O con apoyos simples a la altura del nivel de la calle (piso del primer nivel que no es sotano)? O con ambos?

3) Los sotanos y el primer nivel son en concreto, y los dos niveles superiores en acero. Como modelo el apoyo de las columnas de acero sobre las columnas de concreto? Es simplemente un cambio en las propiedades del elemento frame? O hay que hacer alguna indicacion especial?

Muchas gracias por su ayuda

[ReneM]

Hola,

1.- En rigor son tres diafragmas diferentes cuya compatibilidad horizontal se traspasa mediante las columnas que los unen, esto genera columnas cortas con esfuerzos de corte que deben ser verificados. Si no es el caso, para el comportamiento global me parece adecuado considerar los tres diafragmas como uno solo:

1.a.- Modelar los tres diafragmas en un mismo nivel, esto modificará las longitudes de los pilares.

1.b.- Asigna a los nudos de los niveles el mismo nombre de diafragma. Aunque no lo he probado debiera funcionar como diafragma en todos los nudos seleccionados.

2.- Aunque tenga subterráneos, lo usual es modelar con apoyos todas las esquinas inferiores de los shell que van a piso.

3.- Si tienes dos materiales debes considerarlos en las propiedades de los frames. Tendrás secciones de frames de hormigón y acero.
La unión entre ellos dependerá de lo que desees construir en obra, si las bases de las columnas de acero son apoyos simples deberán modelar el apoyo sin continuidad de momento, si son empotradas sólo considera la continuidad con las columnas de hormigón.

Espero te ayude.

[ilustrador2003]

Hola:

Tengo tres preguntas:

1) Tengo que modelar un edificio de acero cuyo techo es un diagragma tipo deck (CANAM). El techo tiene tres niveles 18 mt, 16.5mt y 15mt. Como puedo modelarlo para que sea un diafragma rigido que transmita la fuerza sismica a todos los muros de corte?. Que elementos deberia utilizar para transmitir la fuerza sismica entre los diferentes niveles de este techo y que se comporte como un unico diafragma ?

2) Este edificio tiene 3 sotanos y esta cimentado en roca. como modelo la cimentacion? Con elementos resorte en cada nodo de los shells? O con apoyos simples a la altura del nivel de la calle (piso del primer nivel que no es sotano)? O con ambos?

3) Los sotanos y el primer nivel son en concreto, y los dos niveles superiores en acero. Como modelo el apoyo de las columnas de acero sobre las columnas de concreto? Es simplemente un cambio en las propiedades del elemento frame? O hay que hacer alguna indicacion especial?

Muchas gracias por su ayuda

uovc25:

1.- Coincido con RenéM, extrictamente se deberán de considerar los tres niveles de; 18, 16.5 y 15, (ya que hoy, contamos con programas que los pueden modelar considerando esas diferentes alturas), dependiendo de la conectividad entre losa, frame y muros, estos últimos tomarán las cargas sismica, que elementos utilizar para que los tres niveles puedan considerarse como un único diafragma, te recomiendo utilizar elementos de alta rigidez, como muros perimetrales (aunque, por que deseas que los tres niveles sean considerados como un sólo diafragma?).
2.- Puedes incluir los muros y estructura de los sotanos, considerando los resortes, recordemos que, tienes roca (será recomendable utilizar sotanos en roca).
3.- Como comenta RenéM, dependerá del tipo de consideraciones en la conexión entre concreto y acero, pero te recomiendo 100 % continuo, utilizando sólo un cambio de propiedades en los elementos frame,
saludos

[uovc25]

Hola Rene e ilustrador:

Muchas gracias por sus respuestas. Manana continuare mi modelo,con sus recomendaciones:
1 a) considerare el techo formado por tres diafragmas y tomare elementos muy rigidos que unan las vigas metalicas y puedan transmitir el sismo.
1 b) Como las columnas metalicas que soportan este techo de tres niveles son bastante esbeltas, hare tambien un modelo considerando todo el techo a un solo nivel promedio, y asi hacerme una idea de como se repartira la fuerza sismica es caso de que ese techo funcione perfectamente como diafragma rigido totalmente conectado.
1 c)En respuesta a ilustrador 2003: Quisiera que todo sea un diafragma, pues en las cuatro esquinas tengo las cajas de escalera y ascensor que seran muros cortantes en concreto, estos cuatro estaran unidos por el techo metalico de tres niveles.

2 a) Si modelo el sotano con apoyos resorte en los nodos de los elementos de los muros de sosteniemiento, entonces tendria que proceder de la siguiente manera?:

2 a 1) usar el ks(subgrade module (kg/cm3)) y multiplicarlo por el area tributaria de roca (vertical) que cada resorte toma y asi hallar el k(kg/cm) de cada resorte.

2 a 2) poner un resorte en cada uno de los nodos de mis elementos shell de muro? De ser asi, debo mallar cada muro delimitado por mis ejes arquitectonicos y niveles de sotano? entonces tendria que aplicar un resorte a cada pequeno elemento shelle de la malla? O es suficiente aplicar un resorte a cada esquina de mis muros de sostenimiento?

2 a 3) No entiendo muy bien la recomendacion 2) de René. A que nivel de piso se refiere?

3) Debo mallar tambien mis losas de concreto? o las considero como un unico elemento shell, definido por mis ejes arquitectonicos?

Les agradezco mucho una vez mas sus consejos, espero obtener buenos resultados manana

Saludos y buen inicio de semana