DUDAS PUSHOVER

[FREDDPAL]

De antemano reciban un cordial saludo de los estudiantes de la casa de estudio de la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado (UCLA), ubicada en el estado Lara de Venezuela, agradezco por su valiosas colaboración que me ofrece para realizar mi trabajo especial de grado. Soy un estudiante del área de pregrado que solamente le falta presentar el trabajo especial de grado para optar por el titulo de Ing Civil. Como es de observar pido mis disculpas de antemano por toda la molestia ocasionada, lo que sucede es que muy pocos ing civiles utilizan el programa SAP2000 para el Análisis Estructural, por lo menos dentro de la institución por lo que puede observar la impaciencia por solicitar ayuda en Internet, me inclino mucho en la parte estructural después de obtener mi titulo quisiera continuar mis estudios en Ing Estructural, se decidió seleccionar un trabajo especial de grado en la parte estructural, que lleva por titulo Evaluación de Vulnerabilidad Sísmica del decanato de Medicina de la UCLA, empleando para ello un análisis Pushover con el SAP2000, ocurre que la edificación a evaluar fue construida en el año 1977, para lo cual se diseño con el método de la línea recta o Elástico.



Para realizar el análisis de la estructura se decidió dividirlas en módulos las cuales no estuviesen conectadas a través de vigas, las mayorías de las losas están armadas en ambas direcciones, siendo algunas macizas y otras celulares, al ver este modelo se puede observar la irregularidad que existe en el mismo, para simular la estructura se procedió de la siguiente manera:



1. Se busco toda la información necesaria para poder montar el modelo en el programa SAP2000. (planos, estudios de suelo, memoria descriptiva, ect).

2. Se realizaron ensayos no destructivos para comprobar la resistencia a compresión del concreto (Esclerometria y Ultrasonido), así como también el de pachometria para comprobar en contenido de barras de acero.

3. Inspección Visual, de la estructura, comprobando así distancia entre ejes, chequeo de secciones de columnas vigas, muros, etc.

4. Se comenzó a introducir el modelo en el programa definiendo los grip, y los nodos de toda la estructura luego se comenzó a suministrar toda la información necesaria para crear las secciones de vigas y columnas, creando para ello materiales de diferentes resistencias.

5. La mayoría de la vigas existentes en la edificación son vigas planas, es decir tienes el mismo espesor de la losa, y esto ya es impedido por la norma venezolana, debido a que se comprobó que en el ultimo terremoto que ocurrió en el país y que afecto a la ciudad de Caracas, la mayoria de las edificaciones que se cayeron tenían vigas planas.

6. Las losas se decidieron introducir como elementos shell de tipo shell, en la cual como se tienen secciones de nervios en forma de T se busco una inercia equivalente del mismo ancho tributario, buscando una rigidez similar.

7. Se crearon tipos diferentes de material para cada uno de los elementos shell, ya que como se va a decidir no introducir la masa sino que por el contrario el programa lo asuma, se introdujeron elementos shell entre las vigas, dividiéndolas por Mesh Arae, teniendo sumo cuidado con la conectividad entre los shell, para ello al material se lo coloco la masa que participara a la hora del sismo (100% masa carga permanente mas 50% masa por cargas Vivas o Variables), y el peso se le coloco cero, esto se hizo con la finalidad de no tener tantos elementos shell, ya que esto incrementaría considerablemente el numero de modos de vibración, por ello se dividió el menor numero posible de shell y peso cero para que no exista transmisión de cargas a las vigas, y se introdujeron al programa como cargas muertas sobre vigas, calculadas por ares tributarias.

8. los muros también se introdujeron como elemento shell de tipo shell, con su respectivo espesor, las cargas sobre ellos fueron calculadas por medio del estudio de suelos, obteniendo así el esfuerzo horizontal, luego se busco el esfuerzo en el centro de cada shell y se transformo este en fuerzas por unidad de área y se introdujo al programa como carga permanente.

9. Se realizaron todas los análisis de cargas (carga muerta, viva, sismo en X, sismo en Y,etc), asi como también los análisis no lineales (grav, pushx, y push y), el grav es el caso gravitacional del cual van a partir los Push, este posee 100% carga viva mas 50% la cerga viva ya que es una edificación esencial.

10. el Push X y Push Y, parten del Grav y posen cargas de tipo aceleración en sus respectivas direcciones, control de desplazamiento, se le coloco múltiples estados.



Una ves que se corrió el modelo se desactivo los casos no lineales, y solamente se corrieron los lineales, al realizar el chequeo de la estructura todas las columnas son rojas, cuando se activa para que muestre los radios de capacidad todos son mayores a 1, por los que estuve leyendo sobre el diseño de columnas que emplea el SAP2000, el calcula por distancia esta relación entre demanda y capacidad, empleando para ello la superficie de iteración, cuando este relación es mayor a 1. el punto de funcionamiento de este elemento, excede la capacidad, sin embargo no muestra O/S, en algunas columnas fallas por corte, debido a que la columna es corta.



Tengo dudas de la realización de la curva Pushover, ya que por ejemplo no se si ella a pesar de dar fallas en las columnas construye la curva de capacidad y demanda, aunque una vez asigno las rotulas plásticas de tipo PMM a las columnas (flexo compresión) y M3 para vigas (flexión), al correr los casos no lineales, el primer error se genera en unas columnas de sección L, las cuales indican que no se pueden colocar rotulas en las columnas de sección L, después de dar aceptar el programa comienza a correr, generando Warning el algunas columnas, explicando que la superficie de iteración será ajustada. En lo que inicia el caso gravitacional el programa no termina de correr este caso de carga y como los Push parten de este caso no corre el Push X y Push Y, cuando busco la curva pushover no la muestra, pero se puede observar que las deformaciones para este caso gravitacional (Grav) tiene formación de rotulas plásticas y no encuentro como concluir con respecto a esto.



He buscado información en Internet sobre el comportamiento de vigas planas y de verdad es difícil encontrar, si recuerda una dirección en donde pueda conseguir información de este tipo se lo agradecería.



Por ello mis dudas son las siguientes:



1. Una vez corrido el programa, a pesar de mostrar Warning, este en algunos módulos genera la curva demanda-capacidad, pero tengo dudas con respecto a si esta curva es correspondiente a la estructura, porque resulta que en algunos casos, una vez que el Pushover corre, entro nuevamente al programa y me modifica el área de acero en estas columnas.



2. En los módulos que se tiene columnas cuyas secciones transversales son L, al comenzar a correr el programa, muestra un mensaje (Unable to Generate Hinges Properties For Frame #, Section CT-L.



3. En los módulos para las cuales no construye la curva de demanda-capacidad, personalmente me atrevo a concluir, que la edificación esta en un mal estado, ya que como los casos de Push X y Push Y, parten del caso Gravitacional, y el gravitacional no termina de ejecutarse, no pueden ejecutarse los demás casos que parten del mismo. Cundo se revisan las formaciones de roturas plásticas para el caso gravitacional, existen formaciones considerable de rotulas en estos modelos.





Agradecería su pronta respuesta, de verdad la necesito, se despide de ustedes esperando su mas valiosa colaboración estudiantes U.C.L.A.

[abreulluis]

De antemano reciban un cordial saludo de los estudiantes de la casa de estudio de la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado (UCLA), ubicada en el estado Lara de Venezuela, agradezco por su valiosas colaboración que me ofrece para realizar mi trabajo especial de grado. Soy un estudiante del área de pregrado que solamente le falta presentar el trabajo especial de grado para optar por el titulo de Ing Civil. Como es de observar pido mis disculpas de antemano por toda la molestia ocasionada, lo que sucede es que muy pocos ing civiles utilizan el programa SAP2000 para el Análisis Estructural, por lo menos dentro de la institución por lo que puede observar la impaciencia por solicitar ayuda en Internet, me inclino mucho en la parte estructural después de obtener mi titulo quisiera continuar mis estudios en Ing Estructural, se decidió seleccionar un trabajo especial de grado en la parte estructural, que lleva por titulo Evaluación de Vulnerabilidad Sísmica del decanato de Medicina de la UCLA, empleando para ello un análisis Pushover con el SAP2000, ocurre que la edificación a evaluar fue construida en el año 1977, para lo cual se diseño con el método de la línea recta o Elástico.

Para realizar el análisis de la estructura se decidió dividirlas en módulos las cuales no estuviesen conectadas a través de vigas, las mayorías de las losas están armadas en ambas direcciones, siendo algunas macizas y otras celulares, al ver este modelo se puede observar la irregularidad que existe en el mismo, para simular la estructura se procedió de la siguiente manera:

1. Se busco toda la información necesaria para poder montar el modelo en el programa SAP2000. (planos, estudios de suelo, memoria descriptiva, ect).
2. Se realizaron ensayos no destructivos para comprobar la resistencia a compresión del concreto (Esclerometria y Ultrasonido), así como también el de pachometria para comprobar en contenido de barras de acero.
3. Inspección Visual, de la estructura, comprobando así distancia entre ejes, chequeo de secciones de columnas vigas, muros, etc.
4. Se comenzó a introducir el modelo en el programa definiendo los grip, y los nodos de toda la estructura luego se comenzó a suministrar toda la información necesaria para crear las secciones de vigas y columnas, creando para ello materiales de diferentes resistencias.
5. La mayoría de la vigas existentes en la edificación son vigas planas, es decir tienes el mismo espesor de la losa, y esto ya es impedido por la norma venezolana, debido a que se comprobó que en el ultimo terremoto que ocurrió en el país y que afecto a la ciudad de Caracas, la mayoria de las edificaciones que se cayeron tenían vigas planas.
6. Las losas se decidieron introducir como elementos shell de tipo shell, en la cual como se tienen secciones de nervios en forma de T se busco una inercia equivalente del mismo ancho tributario, buscando una rigidez similar.
7. Se crearon tipos diferentes de material para cada uno de los elementos shell, ya que como se va a decidir no introducir la masa sino que por el contrario el programa lo asuma, se introdujeron elementos shell entre las vigas, dividiéndolas por Mesh Arae, teniendo sumo cuidado con la conectividad entre los shell, para ello al material se lo coloco la masa que participara a la hora del sismo (100% masa carga permanente mas 50% masa por cargas Vivas o Variables), y el peso se le coloco cero, esto se hizo con la finalidad de no tener tantos elementos shell, ya que esto incrementaría considerablemente el numero de modos de vibración, por ello se dividió el menor numero posible de shell y peso cero para que no exista transmisión de cargas a las vigas, y se introdujeron al programa como cargas muertas sobre vigas, calculadas por ares tributarias.
8. los muros también se introdujeron como elemento shell de tipo shell, con su respectivo espesor, las cargas sobre ellos fueron calculadas por medio del estudio de suelos, obteniendo así el esfuerzo horizontal, luego se busco el esfuerzo en el centro de cada shell y se transformo este en fuerzas por unidad de área y se introdujo al programa como carga permanente.
9. Se realizaron todas los análisis de cargas (carga muerta, viva, sismo en X, sismo en Y,etc), asi como también los análisis no lineales (grav, pushx, y push y), el grav es el caso gravitacional del cual van a partir los Push, este posee 100% carga viva mas 50% la cerga viva ya que es una edificación esencial.
10. el Push X y Push Y, parten del Grav y posen cargas de tipo aceleración en sus respectivas direcciones, control de desplazamiento, se le coloco múltiples estados.

Una ves que se corrió el modelo se desactivo los casos no lineales, y solamente se corrieron los lineales, al realizar el chequeo de la estructura todas las columnas son rojas, cuando se activa para que muestre los radios de capacidad todos son mayores a 1, por los que estuve leyendo sobre el diseño de columnas que emplea el SAP2000, el calcula por distancia esta relación entre demanda y capacidad, empleando para ello la superficie de iteración, cuando este relación es mayor a 1. el punto de funcionamiento de este elemento, excede la capacidad, sin embargo no muestra O/S, en algunas columnas fallas por corte, debido a que la columna es corta.

Tengo dudas de la realización de la curva Pushover, ya que por ejemplo no se si ella a pesar de dar fallas en las columnas construye la curva de capacidad y demanda, aunque una vez asigno las rotulas plásticas de tipo PMM a las columnas (flexo compresión) y M3 para vigas (flexión), al correr los casos no lineales, el primer error se genera en unas columnas de sección L, las cuales indican que no se pueden colocar rotulas en las columnas de sección L, después de dar aceptar el programa comienza a correr, generando Warning el algunas columnas, explicando que la superficie de iteración será ajustada. En lo que inicia el caso gravitacional el programa no termina de correr este caso de carga y como los Push parten de este caso no corre el Push X y Push Y, cuando busco la curva pushover no la muestra, pero se puede observar que las deformaciones para este caso gravitacional (Grav) tiene formación de rotulas plásticas y no encuentro como concluir con respecto a esto.

He buscado información en Internet sobre el comportamiento de vigas planas y de verdad es difícil encontrar, si recuerda una dirección en donde pueda conseguir información de este tipo se lo agradecería.

Por ello mis dudas son las siguientes:

1. Una vez corrido el programa, a pesar de mostrar Warning, este en algunos módulos genera la curva demanda-capacidad, pero tengo dudas con respecto a si esta curva es correspondiente a la estructura, porque resulta que en algunos casos, una vez que el Pushover corre, entro nuevamente al programa y me modifica el área de acero en estas columnas.

2. En los módulos que se tiene columnas cuyas secciones transversales son L, al comenzar a correr el programa, muestra un mensaje (Unable to Generate Hinges Properties For Frame #, Section CT-L.

3. En los módulos para las cuales no construye la curva de demanda-capacidad, personalmente me atrevo a concluir, que la edificación esta en un mal estado, ya que como los casos de Push X y Push Y, parten del caso Gravitacional, y el gravitacional no termina de ejecutarse, no pueden ejecutarse los demás casos que parten del mismo. Cundo se revisan las formaciones de roturas plásticas para el caso gravitacional, existen formaciones considerable de rotulas en estos modelos.


Agradecería su pronta respuesta, de verdad la necesito, se despide de ustedes esperando su mas valiosa colaboración estudiantes U.C.L.A.

[abreulluis]

Estimado amigo, antes de emitir las conlusiones acerca de la evaluación de la estructura te recomiendo que conozcas un poco mas las caracteristicas del programa para el diseño de elementos de concreto. El Sap luego del diseño coloca las columnas de color rojo para diferenciarlas del diseño de las vigas (color verde), debido a que las ecuaciones aplicadas son distintas. El procentaje que observas en los detalles de diseño corresponden al porcentaje de acero (recuerda que aqui en venezuela se recomienda un 4% en estructuras antisismicas para asegurar la cedencia de los elementos).



En relacion al Pushover es prematuro indicar que la estructura falla, lo que sucede es que estas intentando colocar rotulas plasticas a elementos que por su geometria no permiten este tipo de consideraciones. El mensaje de error del Sap indica que es imposible la formacion de rotulas en secciones T, L y C. Recuerda que la estructura fue diseñada mediante la teoria clasica y en caso de aplicar una evaluacion mediante la teoria de la rotura te encontraras con elementos no compatibles, lo cual no significa que no funcionen.



En caso de que desees evaluar la estructura mediante la formulacion de rotulas plasticas, estas deben situarse en las vigas, ya que en las secciones L, no se forma la rotula sino que se produce una falla a ciertos niveles de esfuerzo.



En relacion a las vigas planas es cierto que no estan recomendadas en estructuras antisismicas, pero es posible que en algunas edificaciones se puedan utilizar con algunas combinaciones de vigas no planas ubicadas estrategicamente. En caracas existen edificios con vigas planas y este tipo de combicaciones que no fueron afectadas por el sismo.



Espero que este aporte ayude a tu trabajo