ola quisiera saber que es un espectro de respuesta una explicación lógica de como funciona este en el etabs y que diferencia tiene con el tiempo historia.
según e visto el tiempo historia puede generar el fenómeno de la resonancia pero el espectro de respuesta no lo se, quisiera saber algo mas sobre este tema, cualquier aporte me ayudaría mucho gracias.
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que es un espectro de respuesta
Un espectro de respuesta es un gráfico que te da información acerca de las máximas respuestas (aceleraciones, desplazamientos, velocidades....) que puede suceder en una estructura, para un determinado sismo, bajo un determinado factor de amortiguamiento. Entras al gráfico con los valores de periodos.
Existen varios tipos de espectros. El espectro que se utiliza en diseño sismorresistente (análisis espectral) es un espectro de diseño inelástico, que te reporta las máximas respuestas de aceleraciones, generalmente utilizando un factor de amortiguamiento de 5%.
Las normas ya poseen prodimientos para construir el espectro inelástico. Es un gráfico de unas 3 curvas: ascendente o descendiente según el caso), una meseta, y una curva descendiente. Este espectro depende basicamente de factores como: máxima aceleración en roca esperada en el sitio (mapa de zonificación sísmica), factor de corrección según el tipo de suelo, coeficientes que dependen del tipo de suelo, factor de importancias y factor de reducción de respuesta.
Ahora te podrás preguntar, como se llega analiticamente a ese gráfico (o a las fórmulas de las normas); bueno, te darás cuenta que un valor muy significante en el espectro es la aceleración del sitio. Para llegar al espectro que conocemos, se analizan muchos registros (acelerogramas) de posibles sismos que pueden acontecer en el sitio, y luego esos registros son tratados con un procedimiento matemático conocido como la transformada de forriel, y se tranforma cada sismo es una curva parecida a la conocida por nosotros. Estas curvas se promedian y se obtienen curvas con la que finalmente trabajamos.
El espectro de respuesta utilizado (inelástico) nos da las maximas respuestas a la que puede ser sometida una estructura dependiendo del periodo de la misma. Si el periodo de la estructura coincide con las máximas respuestas del espectro, entonces se estaría dando el efecto de resonancia. NOTA: EL ANÁLISIS ESPECTRAL TE DA COMO RESULTADOS LAS MÁXIMAS RESPUESTAS A LA QUE PUEDE SER SOMETIDA UNA ESTRUCTURA: DESPLAZAMIENTOS, FUERZAS... que son utilizadas en el diseño.
Los análisis de historia tiempo es otra cosa. Consiste en someter a la estructura a un determinado movimiento sísmico (que depende del tiempo). LA RESPUESTA FINAL SERÁN RESPUESTAS QUE DEPENDEN DEL TIEMPO, NO SON LAS RESPUESTAS MÁXIMAS. ejemplo, si quieres saber por ejm el máximo desplazamiento de la estructura, haces un gráfico de desplazamiento vs tiempo y o buscas allí el máximo valor. Otra nota nota importante, es que por ejm, el maximo desplazamiento se da un tiempo distinto a las máximas aceleraciones, en un tiempo distinto a los cortantes basales y asi. Como verás es un análisis más complicado, utilizado mas con fines de investigación.
Las normas de diseño hoy día se basan en el análisis espectral, ya que es mucho mas práctico, e inclusive, haciendo uso del computador.
Espero te ayude.
Saludos.-
Existen varios tipos de espectros. El espectro que se utiliza en diseño sismorresistente (análisis espectral) es un espectro de diseño inelástico, que te reporta las máximas respuestas de aceleraciones, generalmente utilizando un factor de amortiguamiento de 5%.
Las normas ya poseen prodimientos para construir el espectro inelástico. Es un gráfico de unas 3 curvas: ascendente o descendiente según el caso), una meseta, y una curva descendiente. Este espectro depende basicamente de factores como: máxima aceleración en roca esperada en el sitio (mapa de zonificación sísmica), factor de corrección según el tipo de suelo, coeficientes que dependen del tipo de suelo, factor de importancias y factor de reducción de respuesta.
Ahora te podrás preguntar, como se llega analiticamente a ese gráfico (o a las fórmulas de las normas); bueno, te darás cuenta que un valor muy significante en el espectro es la aceleración del sitio. Para llegar al espectro que conocemos, se analizan muchos registros (acelerogramas) de posibles sismos que pueden acontecer en el sitio, y luego esos registros son tratados con un procedimiento matemático conocido como la transformada de forriel, y se tranforma cada sismo es una curva parecida a la conocida por nosotros. Estas curvas se promedian y se obtienen curvas con la que finalmente trabajamos.
El espectro de respuesta utilizado (inelástico) nos da las maximas respuestas a la que puede ser sometida una estructura dependiendo del periodo de la misma. Si el periodo de la estructura coincide con las máximas respuestas del espectro, entonces se estaría dando el efecto de resonancia. NOTA: EL ANÁLISIS ESPECTRAL TE DA COMO RESULTADOS LAS MÁXIMAS RESPUESTAS A LA QUE PUEDE SER SOMETIDA UNA ESTRUCTURA: DESPLAZAMIENTOS, FUERZAS... que son utilizadas en el diseño.
Los análisis de historia tiempo es otra cosa. Consiste en someter a la estructura a un determinado movimiento sísmico (que depende del tiempo). LA RESPUESTA FINAL SERÁN RESPUESTAS QUE DEPENDEN DEL TIEMPO, NO SON LAS RESPUESTAS MÁXIMAS. ejemplo, si quieres saber por ejm el máximo desplazamiento de la estructura, haces un gráfico de desplazamiento vs tiempo y o buscas allí el máximo valor. Otra nota nota importante, es que por ejm, el maximo desplazamiento se da un tiempo distinto a las máximas aceleraciones, en un tiempo distinto a los cortantes basales y asi. Como verás es un análisis más complicado, utilizado mas con fines de investigación.
Las normas de diseño hoy día se basan en el análisis espectral, ya que es mucho mas práctico, e inclusive, haciendo uso del computador.
Espero te ayude.
Saludos.-
ante todo quiero agradecerle su aporte es muy bueno.
mira aun tengo algunas dudas, 1. como puedo hacer coincidir el periodo de la estructura con el de max respuestas del espectro si este esta echo de periodo vs aceleración. lo lógico para mi fue hacer coincidir un de los valores del periodo; mi estructura tenia uno de 1.7, y hice que uno de los periodos dele espectro fuera 1.7 pero no ocurrió el fenómeno; sin embargo con el tipo historia si ocurrió, cuando le coloque el mismo periodo de la estructura en un gráfico senoidal (no un electro de un sismo real) si ocurrió que los momentos se elevaron mas de 8 veces su valor y cuanto mas me acercaba a la frecuencia de la estructura pues mas se elevaba el valor. Alguna vez lo ha intentado.
2. Uno de los aspectos de la tesis es el echo que los momentos de las columnas superiores sean mayores que los momentos de las columnas inferiores, cosa que en lo común no ocurre. Me e dado cuenta que hay varios factores, uno de ellos el echo de la asimetria de la estructura, cuanto mas alejado este el centro de masa del centro de rigidez pues se produce ello, otro es que el sismo tenga la misma frecuencia que una de las frecuencias de la estructura, en ese caso los momentos pueda quye se inviertan en cierta parte de la estructura.
3. otro de los aspectos es el echo de que mejor seria que se modelara la estructura en todo su conjunto y de forma mas acercada a la realidad. es decir la estructura mas la base y ahí aplicar el sismo (fuerza con una electro de sismo por acelero grama) en los resortes. El problema es que necesito los coeficientes de balasto lateral y como colocarlos puesto que los bordes son afectados directamente mientras que en la parte interna el coef debería ser diferente algo así como un coef de rozamiento (eso supongo).
para mi entender el sismo es una fuerza que viaja atravez del terreno y impacta con la estructura, por ello quería aplicar un tiempo historia, sin embargo los acelero gramas son de la aceleración y asi cada uno de los registros, como usted mismo dijo no son iguales, los de desplazamiento son diferentes a los de la aceleración y asi. es por ello que tal vez seria mejor, ponerlo en función de "acel" del sap. tal vez me podría recomendar algo.
otra cosa que e visto es que colocan apoyos en la esquina de la zapata cuando modelan como uno solo y solo dejan los resortes verticales, pues a mi entender eso no es acercar a la realidad, ya que el sismo produce mas daño en forma horizontal ya que los programas no se si puedan reproducir el efecto de las ondas viajando por el suelo, de esa manera se podría saber si hay falla por acertamiento directamente en los resultados.
bueno tengo muchas cosas que preguntar pero si me pudiera ayudar en esto se lo agradecería muchísimo
mira aun tengo algunas dudas, 1. como puedo hacer coincidir el periodo de la estructura con el de max respuestas del espectro si este esta echo de periodo vs aceleración. lo lógico para mi fue hacer coincidir un de los valores del periodo; mi estructura tenia uno de 1.7, y hice que uno de los periodos dele espectro fuera 1.7 pero no ocurrió el fenómeno; sin embargo con el tipo historia si ocurrió, cuando le coloque el mismo periodo de la estructura en un gráfico senoidal (no un electro de un sismo real) si ocurrió que los momentos se elevaron mas de 8 veces su valor y cuanto mas me acercaba a la frecuencia de la estructura pues mas se elevaba el valor. Alguna vez lo ha intentado.
2. Uno de los aspectos de la tesis es el echo que los momentos de las columnas superiores sean mayores que los momentos de las columnas inferiores, cosa que en lo común no ocurre. Me e dado cuenta que hay varios factores, uno de ellos el echo de la asimetria de la estructura, cuanto mas alejado este el centro de masa del centro de rigidez pues se produce ello, otro es que el sismo tenga la misma frecuencia que una de las frecuencias de la estructura, en ese caso los momentos pueda quye se inviertan en cierta parte de la estructura.
3. otro de los aspectos es el echo de que mejor seria que se modelara la estructura en todo su conjunto y de forma mas acercada a la realidad. es decir la estructura mas la base y ahí aplicar el sismo (fuerza con una electro de sismo por acelero grama) en los resortes. El problema es que necesito los coeficientes de balasto lateral y como colocarlos puesto que los bordes son afectados directamente mientras que en la parte interna el coef debería ser diferente algo así como un coef de rozamiento (eso supongo).
para mi entender el sismo es una fuerza que viaja atravez del terreno y impacta con la estructura, por ello quería aplicar un tiempo historia, sin embargo los acelero gramas son de la aceleración y asi cada uno de los registros, como usted mismo dijo no son iguales, los de desplazamiento son diferentes a los de la aceleración y asi. es por ello que tal vez seria mejor, ponerlo en función de "acel" del sap. tal vez me podría recomendar algo.
otra cosa que e visto es que colocan apoyos en la esquina de la zapata cuando modelan como uno solo y solo dejan los resortes verticales, pues a mi entender eso no es acercar a la realidad, ya que el sismo produce mas daño en forma horizontal ya que los programas no se si puedan reproducir el efecto de las ondas viajando por el suelo, de esa manera se podría saber si hay falla por acertamiento directamente en los resultados.
bueno tengo muchas cosas que preguntar pero si me pudiera ayudar en esto se lo agradecería muchísimo
Bueno, a ver que opinión puedo darte:
1. como puedo hacer coincidir el periodo de la estructura con el de max respuestas del espectro si este esta echo de periodo vs aceleración. lo lógico para mi fue hacer coincidir un de los valores del periodo; mi estructura tenia uno de 1.7, y hice que uno de los periodos dele espectro fuera 1.7 pero no ocurrió el fenómeno; sin embargo con el tipo historia si ocurrió, cuando le coloque el mismo periodo de la estructura en un gráfico senoidal (no un electro de un sismo real) si ocurrió que los momentos se elevaron mas de 8 veces su valor y cuanto mas me acercaba a la frecuencia de la estructura pues mas se elevaba el valor. Alguna vez lo ha intentado.
No tengo experiencia en los análisis tiempo-historia, pero realmente los dos análisis son distintos, y las comparaciones no suelen ser fáciles, pero mi opinión: 1) lo ideal es no hacer coincidir los peridos de la estructura con el sismo, así evitas la resonacia en la medida de lo posible, 2) Veo que estas comparando un registro tiempo-historia con un espectro, debes asegurare que el espectro que estas utilizando coincida con el registro tiempo-historia, 3) efectivamente el análisis tiempo historia es mas real, sin embargo, es una análisis muy sensible, es decir, si introduces mal un valor, los resultados pueden cambiar drasticamente. 4) recuerda verificar el valor del factor de reducción de respuesta.
2. Uno de los aspectos de la tesis es el echo que los momentos de las columnas superiores sean mayores que los momentos de las columnas inferiores, cosa que en lo común no ocurre. Me e dado cuenta que hay varios factores, uno de ellos el echo de la asimetria de la estructura, cuanto mas alejado este el centro de masa del centro de rigidez pues se produce ello, otro es que el sismo tenga la misma frecuencia que una de las frecuencias de la estructura, en ese caso los momentos pueda quye se inviertan en cierta parte de la estructura.
En este caso, lo que se me ocurre es relacionarlo con lo siguiente: cuando haces un análisis estatico, genralemnte los momentos mayores son el base. Pero cuando haces un análisis modal, y la estructura es irregular, tienden a suceder fuerzas en los niveles superiores que no ocurren en eun análisis estático. Esto también podrás reflejarse en el análisis tiempo historia
3. otro de los aspectos es el echo de que mejor seria que se modelara la estructura en todo su conjunto y de forma mas acercada a la realidad. es decir la estructura mas la base y ahí aplicar el sismo (fuerza con una electro de sismo por acelero grama) en los resortes. El problema es que necesito los coeficientes de balasto lateral y como colocarlos puesto que los bordes son afectados directamente mientras que en la parte interna el coef debería ser diferente algo así como un coef de rozamiento (eso supongo).
Eso sería lo ideal, pero es bien bien complicado. Las normas han aceptado utilizar el análisis espectral por que es mas fácil y confiable, Sin embargo no deja de ser una aproximación. Por ejemplo, al realizar el análisis espectral utilizas un análisis lineal aproximado, cuando en la realidad la estructura durante un sismo entra en rango no lineal. Ojala en futuro se desarrollen procedimientos que conduzcan a resultados mas reales.
para mi entender el sismo es una fuerza que viaja atravez del terreno y impacta con la estructura, por ello quería aplicar un tiempo historia, sin embargo los acelero gramas son de la aceleración y asi cada uno de los registros, como usted mismo dijo no son iguales, los de desplazamiento son diferentes a los de la aceleración y asi. es por ello que tal vez seria mejor, ponerlo en función de "acel" del sap. tal vez me podría recomendar algo.
otra cosa que e visto es que colocan apoyos en la esquina de la zapata cuando modelan como uno solo y solo dejan los resortes verticales, pues a mi entender eso no es acercar a la realidad, ya que el sismo produce mas daño en forma horizontal ya que los programas no se si puedan reproducir el efecto de las ondas viajando por el suelo, de esa manera se podría saber si hay falla por acertamiento directamente en los resultados.
Eso lo utilizan cuando se modelan losas con shell. Es un artificio matemático utilizado para evitar que la estructura sea inestable, ya que si lo pones ningun vínculo horizontal, la estructura se mueve en eesa dirección infinitamente, y los resultados no serán los acordes. Por otra parte, la fricción que existe entre el concreto y el suelo genera una restricción horizontal real, por lo que quizás no estaría fuera de lógica aplicarlo
Saludos.-
1. como puedo hacer coincidir el periodo de la estructura con el de max respuestas del espectro si este esta echo de periodo vs aceleración. lo lógico para mi fue hacer coincidir un de los valores del periodo; mi estructura tenia uno de 1.7, y hice que uno de los periodos dele espectro fuera 1.7 pero no ocurrió el fenómeno; sin embargo con el tipo historia si ocurrió, cuando le coloque el mismo periodo de la estructura en un gráfico senoidal (no un electro de un sismo real) si ocurrió que los momentos se elevaron mas de 8 veces su valor y cuanto mas me acercaba a la frecuencia de la estructura pues mas se elevaba el valor. Alguna vez lo ha intentado.
No tengo experiencia en los análisis tiempo-historia, pero realmente los dos análisis son distintos, y las comparaciones no suelen ser fáciles, pero mi opinión: 1) lo ideal es no hacer coincidir los peridos de la estructura con el sismo, así evitas la resonacia en la medida de lo posible, 2) Veo que estas comparando un registro tiempo-historia con un espectro, debes asegurare que el espectro que estas utilizando coincida con el registro tiempo-historia, 3) efectivamente el análisis tiempo historia es mas real, sin embargo, es una análisis muy sensible, es decir, si introduces mal un valor, los resultados pueden cambiar drasticamente. 4) recuerda verificar el valor del factor de reducción de respuesta.
2. Uno de los aspectos de la tesis es el echo que los momentos de las columnas superiores sean mayores que los momentos de las columnas inferiores, cosa que en lo común no ocurre. Me e dado cuenta que hay varios factores, uno de ellos el echo de la asimetria de la estructura, cuanto mas alejado este el centro de masa del centro de rigidez pues se produce ello, otro es que el sismo tenga la misma frecuencia que una de las frecuencias de la estructura, en ese caso los momentos pueda quye se inviertan en cierta parte de la estructura.
En este caso, lo que se me ocurre es relacionarlo con lo siguiente: cuando haces un análisis estatico, genralemnte los momentos mayores son el base. Pero cuando haces un análisis modal, y la estructura es irregular, tienden a suceder fuerzas en los niveles superiores que no ocurren en eun análisis estático. Esto también podrás reflejarse en el análisis tiempo historia
3. otro de los aspectos es el echo de que mejor seria que se modelara la estructura en todo su conjunto y de forma mas acercada a la realidad. es decir la estructura mas la base y ahí aplicar el sismo (fuerza con una electro de sismo por acelero grama) en los resortes. El problema es que necesito los coeficientes de balasto lateral y como colocarlos puesto que los bordes son afectados directamente mientras que en la parte interna el coef debería ser diferente algo así como un coef de rozamiento (eso supongo).
Eso sería lo ideal, pero es bien bien complicado. Las normas han aceptado utilizar el análisis espectral por que es mas fácil y confiable, Sin embargo no deja de ser una aproximación. Por ejemplo, al realizar el análisis espectral utilizas un análisis lineal aproximado, cuando en la realidad la estructura durante un sismo entra en rango no lineal. Ojala en futuro se desarrollen procedimientos que conduzcan a resultados mas reales.
para mi entender el sismo es una fuerza que viaja atravez del terreno y impacta con la estructura, por ello quería aplicar un tiempo historia, sin embargo los acelero gramas son de la aceleración y asi cada uno de los registros, como usted mismo dijo no son iguales, los de desplazamiento son diferentes a los de la aceleración y asi. es por ello que tal vez seria mejor, ponerlo en función de "acel" del sap. tal vez me podría recomendar algo.
otra cosa que e visto es que colocan apoyos en la esquina de la zapata cuando modelan como uno solo y solo dejan los resortes verticales, pues a mi entender eso no es acercar a la realidad, ya que el sismo produce mas daño en forma horizontal ya que los programas no se si puedan reproducir el efecto de las ondas viajando por el suelo, de esa manera se podría saber si hay falla por acertamiento directamente en los resultados.
Eso lo utilizan cuando se modelan losas con shell. Es un artificio matemático utilizado para evitar que la estructura sea inestable, ya que si lo pones ningun vínculo horizontal, la estructura se mueve en eesa dirección infinitamente, y los resultados no serán los acordes. Por otra parte, la fricción que existe entre el concreto y el suelo genera una restricción horizontal real, por lo que quizás no estaría fuera de lógica aplicarlo
Saludos.-
Seguro, siempre hay mucho mas que aprender, la cuestión es como llevar todo lo aprendido a la practica.
Te recomiendo que busques el libro de Dinámica de Estructuras de el Prof. Anil Chopra, és un libro muy bueno, y en cierta forma no tan complicado, donde podrás encontrar buena información acerca de espectros.
Ya existen algunos foros aqui en construaprende donde hay links para descargar el libro.
Saludos.-
Te recomiendo que busques el libro de Dinámica de Estructuras de el Prof. Anil Chopra, és un libro muy bueno, y en cierta forma no tan complicado, donde podrás encontrar buena información acerca de espectros.
Ya existen algunos foros aqui en construaprende donde hay links para descargar el libro.
Saludos.-
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