Diseno Sismico: Rango Elastico

[IngDod]

Buenos dias, estoy disenando una estructura en venezuela y en zona simica 4. Segun la norma deberia usar Nivel de diseno 2 y siendo una estructura de porticos un factor de modificacion de respuesta R de aproximadamente 4.5. Ahora bien el porblema es que esto supondria usar miembros capacez de incursionar inelasticamente... o "sismicamente compactos" como se les conoce tambien. Lamentablemente este proyecto lo tengo que hacer con perfiles CONDUVEN, los cuales no cumplen los requisitos de ductilidad. Mi pregunta es, seria posible disenar la estructura en el rango elastico y asi salvar el problema de los perfiles ductiles? En primer intancia lo estoy haciendo al poner R como 1 lo cual me da una fuerza de corte basal varias veces superior a si usara el factor de reduccion de respuesta 4.5, mi entendimiento es que utilizando un espectro de respuesta construido con R=1 y disenando para estas fuerzas la estructura seria segura aun sin usar miembros ductiles. Que opinan?

[Holbert]

Tienes razon hasta cierto punto y es el cumplir con tu norma, pero esta norma corresponde al igual que todas a una probabilidad de riesgo y lo ideal es que debes chequear en el rango inelastico que tu estructura se comporte bien sin colapso hasta una cortante equivalente debida a un sismo que tenga una probabilidad de excedencia del 1%. Esto mi amigo quiere decir que chequees con un analisis no lineal tipo pushover o analisis en el tiempo si tu estructura es capaz de soportar una cortante en la base mucho mayor. En mi caso la aceleracion comun es Aa=0.25 g pero deberia chequear con un Aa>0.6 g sin colapso. No he trabajado con conduven pero deben algun R asi sea 1.5

[IngDod]

Muchas gracias por tu respuesta. La razon por la que quiero evitar a toda costa asignarle alguna ductilidad a estos perfiles es que son tubulares (HSS) y sus paredes son bastante esbeltas; lamentablemente aqui nos vemos obligados a trabajar con estos perfiles para todo. Pues si me imagino que algo de ductilidad deben tener, he visto en varios libros y 1.5 parece ser el minimo para el R. Quede intrigado con lo que me dices del Aa; aqui tenemos Ao:Coeficiente de aceleracion horizontal el cual es la base de nuestros espectros y depende de la zona sismica (en mi caso, Zona 4 es 0.25 tambien) y tenemos Ad: La aceleracion como fraccion de la gravedad obtenida del espectro. Realmente no se muy bien como establecer la relacion de las probabilidades excedencia de estos terremotos, pense que disenando para el caso que me indica la norma era suficiente. Sin embargo me interesa lo que me dices del analisis no lineal, haciendo el push-over puedo determinar la carga sismica de colapso de la estructura?.

[heramir]

Ingdog, lo que tu planteas de diseñar con un R bajo(1 o 1.5), es lo apropiado. Es cierto que vas a tener un cortante sísmico mayor, pero asi estas asegurando que el la estructura no se comportará en rango inelástico.

[Holbert]

Muchas gracias por tu respuesta. La razon por la que quiero evitar a toda costa asignarle alguna ductilidad a estos perfiles es que son tubulares (HSS) y sus paredes son bastante esbeltas; lamentablemente aqui nos vemos obligados a trabajar con estos perfiles para todo. Pues si me imagino que algo de ductilidad deben tener, he visto en varios libros y 1.5 parece ser el minimo para el R. Quede intrigado con lo que me dices del Aa; aqui tenemos Ao:Coeficiente de aceleracion horizontal el cual es la base de nuestros espectros y depende de la zona sismica (en mi caso, Zona 4 es 0.25 tambien) y tenemos Ad: La aceleracion como fraccion de la gravedad obtenida del espectro. Realmente no se muy bien como establecer la relacion de las probabilidades excedencia de estos terremotos, pense que disenando para el caso que me indica la norma era suficiente. Sin embargo me interesa lo que me dices del analisis no lineal, haciendo el push-over puedo determinar la carga sismica de colapso de la estructura?.

Si en teoria y en papel es suficiente diseñar con un R=1 con una relacion de momento columna-viga >1.2, pero nuestro metodo no es perfecto y las estructuras de R 4 a 6 y una deriva elastica <1% tienen o deben tener una reserva de disipacion mayor intrinseca por la gran incertidumbre del verdadero Ao que puede ocurrir. La amenaza sismica define un Ao 0.25 para una probabilidad de excedencia del 10% en 50 años, pero tambien define valores mayores para periodos de tiempo mayores y/o probabilidades de excedencia del 1% en 50, 100, 200 y 475 años. Cuando haces un analisis no lineal o sea diseño por control de deformaciones puedes identificar hasta que Ao o Sa aguanta una estructura sin colapsar y compararlo en mi caso con un Ao de aprox. 0.6 que es un sismo que puede ocurrir una vez en tiempos mayores a 500 años, esto para mi caso que tengo falla de subducción cerca, de pronto tu no tienes subducción cerca. Por eso te digo que si es posible hagas este chequeo para estar seguro que tu vas a tener esa reserva y trata de profundizar un poco sobre la amenaza sismica de tu zona que generalmente la enseñan muy poco en las universidades.