metodología asce para evaluación sísmica y reforzamiento
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Metodología Asce Para Evaluación Sísmica y ReforzamientoTRANSCRIPT
METODOLOGÍA ASCE PARA EVALUACIÓN SÍSMICA Y REFORZAMIENTO DE EDIFICIOS
EXISTENTES
Ing. M.Sc. Luis Ceferino Rojas
ASCE 41: Descripción del Diseño por desempeño
• Concepto: “Es una implementación de la filosofía de la Ingeniería Sismorresistente basada en desempeño (Performance Based Earthquake Engineering - PBEE)”.
• Filosofía PBEE: “PBEE implica el diseño, la evaluación, la construcción, el monitoreo de las funciones y el mantenimiento de la infraestructura, de las cuales sus desempeños cuando son sometidas a cargas extremas corresponen a diversos objetivos de los propietarios, los usuarios y la sociedad” (Krawinkler & Miranda).
• Basado en el siguiente flujo de información:
Ubicación del Proyecto
Peligro SísmicoEstimación de
demandas en la estructura
Estimación de daños
estructurales y no estructurales
Estimación de variable de
decisión (pérdidas
económicas, de funcionalidad,
mortalidad, etc.).
ASCE 41: Descripción del Diseño por desempeño
Visualización de la metodología de la Ingeniería Sismorresistente por Desempeño (Holmes).
ASCE 41: Descripción del Diseño por desempeño
• La filosofía PBEE no es un concepto nuevo. Muchos códigos de ingeniería sismorresistente y otras industrias lo han adoptado parcialmente.
• SEAOC Blue Book
• ASCE 7
• Eurocode 8
• NTP E-030
ASCE 41: Selección Objetivos de Niveles de Desempeño enEdificaciones Existentes
• Los objetivos de desempeño establecen niveles de desempeño para diferentes intensidades de peligro sísmico.
• Los niveles de peligro sísmico son definidos en base de probabilidades de excedencia y periodos de retorno.
ASCE 41: Selección Objetivos de Niveles de Desempeño enEdificaciones
• Se acepta más riesgo en edificaciones existentes que en edificaciones diseñadas de acuerdo a nuevos códigos por las siguientes razones:
• Si las normas sismorresistentes se vuelven más conservativas, entonces las edificaciones diseñadas previamente no son consideradas como deficientes inmediatamente.
• Si se planea conservar la vida útil del edificio, entonces la probabilidad de ocurrencia de un sismo en lo remanente de la vida útil del edificio es menor que la probabilidad de ocurrencia de un sismo en la totalidad de la vida útil de una edificación nueva.
• Típicamente, es más costoso alcanzar altos niveles de confianza en el buen desempeño de la estructura para edificaciones existentes que para edificaciones nuevas.
ASCE 41: Selección Objetivos de Niveles de Desempeño enEdificaciones
• El ASCE 41 está dividido en múltiples etapas de análisis.
ASCE 41: Selección Objetivos de Niveles de Desempeño enEdificaciones
• Relación de los objetivos de desempeño con niveles de daño.
ASCE 41: Selección Objetivos de Niveles de Desempeño enEdificaciones
• Relación de los objetivos de desempeño con niveles de daño estructural para pórticos de concreto armado.
ASCE 41: Selección Objetivos de Niveles de Desempeño enEdificaciones
• Relación de los objetivos de desempeño con niveles de daño no estructural.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis
• Limitaciones del método lineal• Irregularidad en el plano de los sistemas laterales resistentes.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis
• Limitaciones del método lineal• Irregularidad fuera del plano de los sistemas laterales resistentes.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis
• Muchas de las limitaciones del método lineal están en función del DCR (relación entre la demanda y la capacidad).
ASCE 41: Procedimientos de Análisis
• Limitaciones del método lineal• Irregularidad por piso blando.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Determinación del periodo de la estructura: Analítico, empírico o aproximado.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Determinación de fuerza sísmica.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Determinación de fuerza sísmica.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Determinación de fuerza sísmica.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Determinación de fuerza sísmica.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Determinación de fuerza sísmica.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Determinación de fuerza sísmica.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Distribución vertical de fuerza sísmica.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Distribución vertical de fuerza sísmica.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático no lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Distribución vertical de fuerza sísmica.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático no lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Distribución vertical de fuerza sísmica.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático no lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Distribución vertical de fuerza sísmica.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático no lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Distribución vertical de fuerza sísmica.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático no lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Fundamental Period
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático no lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Fundamental Period
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático no lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Desplazamiento objetivo
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático no lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Factor de modificación relacionando SDOF con desplazamiento de techo.
ASCE 41: Procedimientos de Análisis: Análisis estático no lineal
• Análisis estático usando a fuerzas laterales.• Factor de modificación relacionando SDOF con desplazamiento de techo.
ASCE 41: Criterios de aceptabilidad: Análisis lineal
• Fuerzas y deformaciones: Elementos controlados por deformación
ASCE 41: Criterios de aceptabilidad: Análisis lineal
• Fuerzas y deformaciones: Elementos controlados por fuerza
ASCE 41: Criterios de aceptabilidad: Análisis lineal
• Fuerzas y deformaciones: Elementos controlados por fuerza
ASCE 41: Peligro Sísmico
• La norma E-030 calcula el espectro elástico de pseudoaceleraciones. Esto es basado en el mapa de aceleraciones máximas del terreno con 10% de probabilidad de excedencia en 50 años.
Sa10% in 50 = (ZUCS)g
• En la norma precediente a el ASCE 41, ASCE
SaASCE 356 = 0.75xSa10% in 50
• En nuestro caso, tomemos:
Sa20% in 50 = 0.75xSa10% in 50
Evaluación Sísmica: Ejemplo
• Edificación a evaluar
Sistema Estructural Pórticos de Concreto Armado
Número de Pisos 4
Área construida Aprox. 2000 m2
Ubicación Rímac
Evaluación Sísmica:
• Vista en planta de estructuras
Paños en eje X 5@8m
Paños en eje Y [email protected] + voladizo (2.6 m)
Tipo de Suelo S3 (Suelo flexible)
Ubicación Rímac
Evaluación Sísmica: Decisiones en Análisis no Lineal
• No Linealidad en material
• No Linealidad Geométrica