Ingeniería Sismica

La Guía Boliviana de Diseño Sísmico fue elaborada por el Comité Técnico formado por el Ministerio de Obras Públicas, Servicios y Vivienda. El presidente del Comité es el Ing. Rolando Grandi, la lista de los ingenieros que forman el Comité esta en las primeras páginas de la Guía. La Guía contiene los mapas de amenaza sísmica, clasificación de suelo, importancia de las estructuras, categorías de diseño sísmico, espectros, tipos de estructuras, factores de reducción R, factores de irregularidad, requisitos de deriva, métodos de análisis sísmico e interacción suelo estructura.

El análisis sísmico de tanques elevados para almacenamiento de fluidos debe contemplar las fuerzas inerciales y las fuerzas hidrodinámicas. En este trabajo se determina la influencia en la respuesta debido a las fuerzas hidrodinámicas para diversas condiciones de volumen y altura. Se determinaron factores de influencia hidrodinámica para el momento de volteo, el cortante basal, el desplazamiento de la base del recipiente y el periodo de vibración. Para ello se compararon las respuestas de sistemas de un grado de libertad contra las de sistemas de masas virtuales adheridas a las paredes del recipiente. Dichos factores reflejan la influencia en la respuesta debido a las fuerzas hidrodinámicas y facilitan el predimensionamiento de los tanques.

Seismic analysis for elevated fluid tanks must consider inertial and hydrodynamic forces. In this paper the influence on the structural response is determined due to hydrodynamic forces for several conditions of volume and height. Hydrodynamic influence factors were calculated for the overturning moment, base shear, the displacement at the base of the recipient and the period of the system. To achieve this, the structural response of a single degree of freedom system and a virtual masses system were computed and compared. These factors reflect the influence of hydrodynamic forces to the structural response that ease the conceptual design of the elevated tank.

Los tanques superficiales cilíndricos son ampliamente utilizados para almacenamiento de fluidos en diversos sectores económicos. La consecuencia por la falla de este tipo de estructuras puede provocar cortes en la distribución de agua potable y derrames de fluidos peligrosos, entre otros. En este trabajo se muestra un análisis comparativo de las disposiciones normativas para el análisis sísmico de acuerdo con el Eurocódigo 8, API 650, AWWA D100 y CDS-MDOC CFE. Para ello, se consideró una torre de oscilación de 40m de altura y 10m de diámetro y se evaluó su respuesta estructural ante una excitación sísmica de alta intensidad. Los parámetros comparados fueron el cortante basal, el momento de volteo y la altura de ola.

Cylindrical superficial tanks for storing fluids are widely used in various economic sectors. The consequences of failure in such structures can cause cuts on the drinking or firefighting water supplies, spills of hazardous materials, among others. In this paper, a comparative of the code provisions for the seismic analysis according to the Eurocode-8, API 650, AWWA D100, and MDOC CFE is presented, for a high intensity seismic response of a 40m tall and 10m in diameter cylindrical tank. The parameters compared were the base shear, the overturning moment and the sloshing wave height.

+ • Altura Sótano : • Altura típica : PARÁMETROS SÍSMICOS DE LA ESTRUCTURA: DETERMINAMOS EL PERIODO FUNDAMENTAL DE VIBRACIÓN: Dirección X-X: Dirección Y-Y: FACTOR DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA: De acuerdo al tipo de sitio, se define: → → → PARÁMETROS SÍSMICOS OBTENIDOS: ANÁLISIS SÍSMICO ETÁTICO 5 1 Sótano 2.75 m 2.65 m Zona Z4 Categoría C Suelo S3 S. Estructural Muros E. T P = 1 T L = 1.6 R o = 6 Ia = 1 Ip = 1 T X = 0.22 seg T Y = 0.22 seg C X = 2.5 T = 13.25 m T = 13.25 m 60 60 C = 2.50 S = 1.10 R = 6 C Y = 2.5 PARÁMETROS Z = 0.45 U = 1.00 = ℎ < < < = 2.5 * > = 2.5 * * 2 = 2.5 = ℎ Elaborado por: Ing. Waldir Fernandez Hoyos

Se muestra el proceso de diseño y construcción del diagrama de interacción para una columna de sección T de concreto armado, considerando puntos de control que nos permitirán conocer el comportamiento de la columna y los traslapes en el refuerzo.

SUMÁRIO Com base na estrutura de um Edifício construído em Lisboa, calcularam-se as armaduras dos diferentes elementos estruturais para sete níveis de acção sísmica, correspondentes a Zona Sem Sismo, Zonas D a A, Zona A' e Zona A'', com valores dos coeficientes sísmicos iguais a 0.0, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0, 1.25 e 1.5, respectivamente. Utilizaram-se dois programas de cálculo diferentes para a análise estrutural e cálculo das armaduras. Comparam-se deslocamentos, modos de vibração e frequências. Faz-se uma análise da evolução das quantidades de aço nos diferentes elementos " sismo-resistentes " da estrutura. Compara-se a evolução dos custos da Estrutura e do Edifício nas diferentes Zonas Sísmicas e estimam-se os eventuais acréscimos do custo do Edifício nas diferentes zonas sísmicas resultantes de coeficientes sísmicos majorados de 25% e 50% relativamente aos definidos no RSA [1].

Se describe una aplicación móvil intuitiva realizada en el entorno MIT Appinventor 2 (AI2), para sistemas operativos Android, que realiza el cálculo del espectro de respuesta con base en lo expresado en la Norma Ecuatoriana de la Construcción del 2015. La aplicación, “Basal Espectral NEC-15”, emplea 6 pantallas con los parámetros de análisis sísmico que propone la norma ecuatoriana, en un ambiente virtual que facilita su operación. Los resultados se presentan en una única pantalla con el resumen tabulado de los cálculos y el diagrama de los espectros de diseño elástico y reducido, que además pueden ser exportados como documento de texto para ser utilizados en los softwares de diseño de estructuras. Se considera que el desarrollo de esta aplicación es un primer paso en la difusión del análisis sísmico de estructuras, no sólo mediante el Método Estático Equivalente, sino también con el Método Modal Espectral. Además, se constituye en una herramienta práctica y didáctica para profesionales y estudiantes por su fácil portabilidad en cualquier dispositivo móvil.

El análisis de estructuras, es un ejercicio muy conveniente para obtener una caracterización aproximada, de la respuesta que las estructuras existentes pueden llegar a generar, ante importantes solicitaciones de servicio. Utilizando la ayuda de sistemas computacionales, se realizó un análisis de las vibraciones naturales que actúan en una estructura existente. Mediante el uso de análisis de señales experimentales de aceleración obtenidas en campo, se obtuvieron frecuencias naturales, modos de vibración y razones de amortiguamiento. Finalmente, se realizó un análisis comparativo entre los métodos experimentales los cuales llevaron a la identificación dinámica de la estructura, para diseñar un sistema de control pasivo que redujera la respuesta de la estructura ante un sismo en particular.

RESUMEN Se presenta un análisis de diez modelos estructurales correspondientes a edificaciones constituidos de estructura de acero, utilizando diferentes arrostramientos concéntricos modelados con herramientas computacionales tales como: Etabs-16 y Sap2000. Se proyectó realizar una observación de los resultados obtenidos del análisis lineal y no lineal (Pushover) de los modelos, tomando en consideración el cumplimiento de los parámetros mínimos establecidos en la Norma Ecuatoriana de la Construcción NEC-15, en lo referente a la evaluación del cortante basal y controles para que las estructuras sean consideradas sismorresistentes. Se obtienen los diseños definitivos tomando como referencia la norma American Institute of Steel Construction, y en base a los resúmenes de materiales en los que se detallan índices entre el peso total y el área de las estructuras se elaboraron presupuestos referenciales, como consecuencia se realizó una evaluación económica para determinar qué tipo de arriostramiento concéntrico resulta ser el más beneficioso en cuanto a costos. Los resultados obtenidos indicaron que la alternativa más económica corresponde a la utilización de muros de corte de hormigón armado, en la que se puede obtener un ahorro que oscila desde 14,18% hasta 17,34% con la utilización de las otras alternativas de arriostramientos. Palabras clave: curva de capacidad; arriostramiento concéntrico; índice peso estructura 1 David Patricio Guerrero Cuasapaz. Ingeniero Civil. Magister en estructuras. Docente investigador en la Universidad Politécnica Salesiana. Ecuador. Correo: dguerrero@ups.edu.ec ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8547-906X

Structural control systems are considered an effective alternative for reducing vibrations in civil structures and are classified according to their energy supply requirement: passive, semi-active, active and hybrid. Commonly used structural control systems in buildings are passive friction dampers, which add energy dissipation through damping mechanisms induced by sliding friction between their surfaces. Semi-Active Variable Friction Dampers (SAVFD) allow the optimum efficiency range of friction dampers to be enhanced by controlling the clamping force in real time. This paper describes the development and performance evaluation of a low-cost SAVFD for the reduction of vibrations of structures subject to earthquakes. The SAVFD and a benchmark structural control test structure were experimentally characterized and analytical models were developed and updated based on the dynamic characterization. Decentralized control algorithms were implemented and tested on a shaking table. Relative displacements and accelerations of the structure controlled with the SAVFD were 80% less than those of the uncontrolled structure

La precisión de las reglas de combinación del 30% y SRSS, y la orientación crítica de las componentes de terremotos se estudian en este trabajo. Se analizan modelos estructurales complejos que representan edificios de baja y mediana altura. Se realiza un análisis estadístico de la precisión de las reglas de combinación aplicadas a parámetros de respuesta individuales y múltiples. El efecto de la correlación entre las componentes de los terremotos en dicha precisión también se estudia. Finalmente, se realizan análisis con varios ángulos de incidencia de las componentes con la finalidad de encontrar la orientación crítica. Los resultados muestran que las reglas subestiman la carga axial en columnas, pero sobreestiman razonablemente los cortantes de entrepiso. Ambas reglas son más conservadoras cuando los modelos se excitan por las tres componentes. Los efectos individuales pueden estar altamente correlacionados, incluso para componentes principales no correlacionadas. Las reglas no siempre son precisas para valores pequeños de coeficientes de correlación, y valores altos de éstos no siempre están relacionados a una estimación imprecisa de la respuesta combinada. La precisión de las reglas de combinación depende del grado de correlación de las componentes, del parámetro de respuesta, de la localización del elemento considerado y del nivel de deformación estructural.