Uploaded by Angel Santos C\nPresentación de Sartas de Perforacion\nCopia de Coeficiente y Cedulas de Cultivos de La Region Junin\nCapitulo II fibrocemento\n2. Propiedades Del Concreto\n4.-Cedulas y Coeficientes de Cultivo de La Región Junín\nCapitulo H norma NSR10\nUnidad 3 - Método de Las Fuerzas-1ra Parte\nATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R”\nATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA\n1. INTRODUCCION 1.1 .- ANTECEDENTES El diseño sísmico de edificios en los Estados Unidos está basado en el proporcionamiento de miembros del sistema de estructuras frente a acciones sísmicas determinadas a partir de un análisis lineal prescrito utilizando fuerzas laterales. Los valores de fuerza lateral se prescriben en cualquiera de las dos tensiones admisibles (de trabajo) o el nivel de resistencia. El Código Uniforme de Construcción (ICBO, 1991) establece en el nivel de las fuerzas de tensión admisible y las Disposiciones NEHRP recomendada para el desarrollo de la normativa sísmica para nuevos edificios, mas adelante denotados como las disposiciones NEHRP (BSSC, 1991) que prescribe fuerzas en el nivel de resistencia. Los valores de la fuerza sísmica usados en el diseño de los edificios se calculan dividiendo las fuerzas que se asocian, con la respuesta elástica de un factor de modificación de respuesta, a menudo simbolizado por R. Los factores de modificación de respuesta se propusieron por primera vez por el Consejo de Tecnología Aplicada (ATC) en el informe del ATC-3-06 publicado en 1978. Las Disposiciones NEHRP, se publicaron por primera vez en 1985, se basan en las disposiciones de diseño sísmico establecidas en ATC-3-06. Factores similares, modificado para reflejar el enfoque de diseño permisible de fuerzas, se aprobaron en el Código Uniforme de Construcción (UBC), una década más tarde, en 1988. El concepto de un factor de modificación de respuesta fue propuesto basado en la premisa bien detallado, que los miembros del sistema de estructuras podrían sostener grandes deformaciones inelástica sin colapso (comportamiento dúctil) y desarrollar fuerzas laterales por encima de las de diseño (a menudo denominado fuerza de reserva). El factor R se supone que representa la proporción de las fuerzas que podrían desarrollarse por debajo de lo especificado por el movimiento sobre el nivel del suelo si los elementos del sistema se comportarían completamente elástica (denominado en lo sucesivo como el diseño elástico) recomendando diseñar fuerzas en el nivel resistente (asumiendo igual en el nivel de rendimiento significativo). En la UBC, de gravedad (muerto, vivo, y nieve) y ambientales (viento, sismos), las cargas se establecen en el nivel de servicio. Hasta la reciente llegada del factor de diseño de carga y resistencia (LRFD), resistencia a la rotura de un enfoque que apenas está comenzando a ser utilizados en la práctica, el sistema de elementos de acero han sido típicamente diseñadas por servicio en las acciones a escala utilizando tensiones admisibles. Sistemas de estructura de hormigón armado están diseñados para acciones de fuerzas al nivel de rotura, las cuales son calculados multiplicando el nivel de servicio con factores de carga.\nRecomendando que las fuerzas sísmicas se calculan por la UBC, dividiendo las fuerzas elásticas espectral en un factor de modificación de respuesta (RW): los valores de RW se encuentran en el rango de 4 y 12. En las disposiciones NEHRP, las cargas son establecidas en el nivel de fuerza. En la práctica, el sistema de elementos de acero es diseñado para acciones a nivel final por el uso de valores de esfuerzo permisible multiplicado por 1,7; elementos de sistemas de concreto armado son diseñados en el nivel de resistencia ultima. Se recomendó que las fuerzas sísmicas se calculen en las Disposiciones NEHRP dividiendo las fuerzas elásticas espectrales por un factor de modificación de respuesta, R. Los valores de R en el rango de 1,25 y 8. La relación entre los factores de modificación de respuesta en la NEHRP (R) y la UBC (RW) se presenta más adelante en este informe. Cuando usan los factores de modificación de respuesta mucho mayor que uno, el diseñador hace un importante supuesto, es decir, que las herramientas de análisis lineal pueden ser usadas para obtener estimaciones razonables de cantidades de respuesta no lineal. Esta hipótesis fue recientemente cuestionado y se discute en detalle en el ATC-34 (ATC, 1995). En el uso de grandes factores de modificación de respuesta subyace una segunda suposición común de diseño sísmico, es decir, que la respuesta no lineal es significativa y por lo tanto, se espera un daño importante si se produce el terremoto de diseño. Esta hipótesis es, por supuesto, un resultado directo del uso de las fuerzas de diseño que son significativamente menores que las fuerzas elásticas espectral. Las consecuencias de esta hipótesis se consideran en detalle en este informe. Los factores de R para los diversos elementos de sistemas incluidos en el informe del ATC-306 fueron seleccionadas a través del consenso del comité sobre la base de: (a) lo observado en general de edificios como en los terremotos anteriores, (b) las estimaciones de la dureza del sistema general. (c) las estimaciones de la cantidad de amortiguamiento presente durante la respuesta inelástica. Así pues, hay poca base técnica para los valores de R que se propone en el ATC-3-06. El comentario del ATC-3-06 señala que "... los valores de R deben ser escogidos y utilizados con juicio" y que "... los valores más bajos se debe utilizar para estructuras que poseen un bajo grado de redundancia, donde en todas las articulaciones plásticas necesarias para la formación de un mecanismo puede ser formado esencialmente de forma simultánea y en un nivel próximo a la fuerza la resistencia de diseño especificada. "Para subrayar aún más las incertidumbres asociadas con los valores asignados a R para los diferentes sistemas de elementos sismicos, una nota al pie de la tabla con los coeficientes de modificación de respuestas de los Estados "Estos (los valores de R) se basan en el mejor juicio y los datos disponibles en el momento de la escritura y la necesidad de revisarse periódicamente."\nDado las consecuencias fiscales y sociales de la falla en la construcción que podría ocurrir en un terremoto, si las malas decisiones de los valores de R se utilizan en el diseño, es evidente para los profesionales del diseño ilustrado, que los valores asignados para R en las normativas sísmicas vigentes deberían reflejar el conocimiento mas actual en ingeniería sísmica y la práctica de la construcción en los Estados Unidos. Cerca de 20 años atrás los factores R fueron introducidos en los Estados Unidos. En este espacio de tiempo, se ha aprendido mucho acerca del rendimiento probable de los sistemas sísmicos en la elaboración de moderados a fuertes terremotos, especialmente después del 1989 en Loma Prieta y 1994, los terremotos de Northridge. Este nuevo conocimiento, en combinación con el cambio de las expectativas públicas de los niveles aceptables de daño inducido por el terremoto y los cambios en la práctica de la construcción, hace de 1995 un año en el que proceda a publicar una revisión formal de los factores de modificación de respuesta y la forma en que se utilizan los factores (y mal) en la práctica del diseño actual. 1.2 OBJETIVOS DEL INFORME Este informe tiene varios Objetivos claves: 1. Para documentar la base de los valores asignados para R en los actuales códigos sísmicos en los Estados Unidos. 2. Para revisar el papel desempeñado por los factores R, en la práctica del diseño sísmico en los Estados Unidos. 3. Para describir cómo los factores de modificación de respuestas se utilizan en el diseño sísmico en otros países. 4. Para aumentar el estado actual de información sobre los factores R. 5. Para desarrollar un medio racional de la descomposición de R en componentes clave. 6. Para proponer un marco (y métodos) para la evaluación de los componentes claves de R. 7. Para la investigación, recomendando necesariamente mejorar la responsabilidad de la construcción y el diseño ingenieril utilizando los factores R.\ny propone una nueva formulación de R. El Apéndice A proporciona una visión general del análisis estático no lineal y presenta los resultados de dicho análisis no dúctil de un edificio de estructura de concreto armado. y los factores de Rw introducidos en 1988 la UBC (ICBO. el informe ha sido escrito para ser comprensibles para un público amplio. Los factores utilizados en la elaboración común de los tres sistemas. El capitulo 5 sigue una lista de referencias. Los destinatarios secundarios para el informe es la comunidad académica de investigación. se resumen los aspectos importantes planteados en este informe y se extraen conclusiones principales. el europeo. 1988) están establecidos. los factores R que se presentó en ATC-3-06. En el capítulo 5.ANTISISMICA FIC-UNCP . 1991). Sin embargo. con la intención de tener un fuerte impacto en los profesionales del diseño y el código del proceso de cambio. Este análisis se realizó como parte de la FEMA en conversaciones con el consejo de construcciones sísmicas seguras (BSSC) proyectado a desarrollar pautas y comentarios para la ING. los códigos japoneses y mexicanos. y estrategias para resolver estos problemas se proponen. las estimaciones experimentales de R que se preparaban para dos sistemas de elaboración de acero. Recomendaciones para continuar su estudio completo de este capítulo. 1. El capítulo 4 analiza el impacto de los factores R en el proceso de diseño sísmico en los Estados Unidos. son comparados con los valores correspondientes en las Disposiciones 1991 NEHRP (BSSC. El capítulo 3 trata sobre el uso de los factores de modificación de respuesta para el diseño sísmico de edificios nuevos fuera de los Estados Unidos y para el diseño sísmico de puentes nuevos en los Estados Unidos. para brindar una perspectiva sobre las conclusiones de este informe. Asunto resuelto asociado con la formulación propuesta para R se describen. Este capítulo incluye algunas conclusiones acerca del comportamiento probable en el código para edificios compatibles en los Estados Unidos durante el terremoto y temblores severos. Los valores fiables para R es probable que se proponga sobre la base de la evaluación estadística de los puntos fuertes de reserva y de los valores de ductilidad del sistema. La relación entre los factores K introducidos a fines de 1950.3 ORGANIZACIÓN DEL INFORME El capítulo 2 proporciona una perspectiva histórica en cómo se han desarrollado los valores de R en la actualidad. La fuerza de reserva y la ductilidad puede estimarse utilizando el análisis estático no lineal.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Los destinatarios principales de este informe son los ingenieros profesionales familiarizados con los actuales criterios de diseño de sísmica y dinámica estructural. y las deficiencias de diseño sísmico utilizando los factores R son enumerados.\nuna lista de las personas que han contribuido a la preparación de este informe y la información disponible en otros informes de ATC. La intención del Libro Azul fue: ING. Los resultados del análisis estático no lineal se presenta en el Apéndice A se usan para calcular la fuerza de diseño y los factores de ductilidad. HISTORIA DE LOS FACTORES DE MODIFICACIÓN DE RESPUESTA 2. incluidos los informes de compañía y otros documentos de recursos. El apéndice B contiene un completo glosario de términos utilizados en este informe.2) Donde T es el período fundamental de vibración en la dirección de estudio. y W es la carga muerta total. El comité de la Asociación de Ingenieros Estructurales de California (SEAOC) comenzó a desarrollar un código sísmico para California. y un factor de zona sísmica no era necesario en la ecuación 2. Por primera vez el cálculo del diseño mínimo de la cortante basal considera explícitamente el tipo del sistema estructural. La ecuación dada por cortante en la base será.ANTISISMICA FIC-UNCP . y 1.00 para sistemas no clasificados anteriormente. Este esfuerzo dio como resultado la SEAOC Requerimientos Recomendados para fuerzas laterales (también conocido como el Libro Azul SEAOC) se publicó en 1959 (SEAOC. A California se asume que la sismicidad es uniforme. (2. (2.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” rehabilitación sísmica de los edificios (parte del ATC de este proyecto es conocido como ATC33).80 para los sistemas duales. 1959). Los comentarios a los requisitos fueron hechos por primera vez en 1960.1. y se calculó de la siguiente manera.33 para un edificio de muro de carga.1 INTRODUCCION En 1957. 0. los requisitos de diseño sísmico en el Libro Azul 1959 fueron significativamente diferentes del código sísmico anterior de los Estados Unidos. Estas recomendaciones representan el estado de la profesión y el arte del conocimiento más avanzado en el campo de la ingeniería sísmica. Al factor K se le asignaron valores de 1.67 para pórticos rígidos. El Libro Azul fue desarrollado como un código de diseño sísmico para California solamente.1) Donde K es un factor de fuerza horizontal (el predecesor de R y RW). El término C define la forma del espectro de respuesta de diseño. Seguidamente del Apéndice B están las referencias. 2. C es una función del período fundamental de la construcción. 0.\n(e) límites explícitos de deriva. Los Requisitos contenidos en estos códigos tienen por objeto salvaguardar contra las principales fallas estructurales y para proporcionar protección contra la pérdida de vidas y lesiones personales.2 DESARROLLO DEL FACTOR R El desarrollo de los Factores de modificación de respuesta (R). Respecto a los factores de modificación R de respuesta. 1961) se adoptaron en el 1959 Bluebook. Esta sección resume el proceso de desarrollo. 0. eléctricos y mecánicos y sus componentes. ATC-3-06 constituye una desviación significativa de los anteriores códigos sísmicos y expresando varios nuevos conceptos que incluye: (a) clasificación de uso de edificaciones . (f) la discusión de la influencia de efectos excitantes ortogonales. el ATC-3-06 señaló que: ING. se remonta al factor de fuerza horizontal (Rojahn. (d) uso de los factores de modificación de respuesta (R) en lugar de los factores K. 1988.las categorías de grupo en grupos de exposición de peligro Sísmico. 1978).25 en la zona 1.ANTISISMICA FIC-UNCP . y de 0. (b) Mapa Nacional de peligrosidad sísmica.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” “…Establecer normas básicas para garantizar la seguridad pública.3) Todos los términos se definen como anteriormente. 1988). Tampoco garantizan la protección contra los daños estructurales” Las disposiciones sísmicas en la UBC 1961 (ICBO. La publicación de ATC-3-06 se define un punto de referencia en la ingeniería sísmica en los Estados Unidos. y Rojahn y Hart. que se estableció en 1. (h) las disposiciones para la interacción suelo-estructura. (c) las herramientas para análisis dinámico elástico. se desarrollo por primera vez en ATC-3-06 (ATC.0 en la zona 3 (la región de más alta sismicidad). 2.50 en la zona 2. La zonificación sísmica se consideró a través de la utilización de un factor Z. El mínimo cortante en la base de diseño en el 1961 la UBC se calculó como: (2. (i) requisitos detallados del diseño sísmico de los sistemas arquitectónicos. Las "Recomendaciones para los Requisitos de Fuerza Lateral " están destinadas a proporcionar esta protección en caso de un terremoto de intensidad o gravedad de la más fuerte de los que sucedió en California. El código no garantiza la protección contra los daños no estructurales.\n4) En esta expresión.1: Utilización de los factores R para reducir la demanda elástica espectral para el nivel de fuerzas de diseño. La intención era desarrollar factores R que se podrían utilizar para reducir la espera de movimientos del suelo presentándose en forma de espectros de respuesta elástica que reducen los niveles de diseño trayendo modernos procesos de diseño en la dinámica estructural. ING. Dado que R iba ser un factor de reducción de respuesta. La ecuación de corte para las estructuras de la cual el período de vibración de la construcción (T) no se ha calculado tomó la forma siguiente: (2. la economía y el comportamiento no lineal. Figura 2.ANTISISMICA FIC-UNCP . donde R = 8. V=es la fuerza cortante sísmica en la base. El resultado final fue que los factores R fueron inversamente proporcionales a los factores k utilizados en los códigos anteriores. Aa= es la aceleración máxima efectiva del movimiento del suelo de diseño (expresado como una fracción de g).1 ilustra el uso de los factores R que reducen las demandas de espectros elásticos para diseñar los niveles de fuerza. 2. Cada punto con el espectro de respuesta elástica para un sitio de roca (curva superior) se divide por R para producir el espectro del diseño (curva inferior) para un tipo de estructura dada. Los factores R tenían la intención de reflejar las reducciones en los valores de la fuerza de diseño que se justifica sobre la base de la evaluación de riesgos.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” 1. en este caso un momento especial resistente a la estructura espacial. se decidió poner R en el denominador de la ecuación de la cortante basal. Figura 2.\nR= es el factor de modificación de respuesta W= el peso total de reacción. El factor de 2,5, es un factor de amplificación dinámica que representa la tendencia de un edificio para ampliar las aceleraciones aplicadas a la base. Sólo las fuerzas sísmicas horizontales fueron consideradas en ATC-3-06 por dos razones. En primer lugar, los edificios siempre habían sido diseñados para soportar fuerzas verticales mayores que los producidos por la promedio (sin factorización) cargas de gravedad, proporcionando así una reserva de capacidad para asumir sismos verticales. Y segundo, porque el análisis y las herramientas de diseño necesarias para dar cuenta de los efectos de movimiento vertical de la tierra no estaban disponibles de forma rutinaria en la década de 1970. Además, los datos de movimiento del suelo disponible en el momento sugiere que el pico de movimientos verticales sean normalmente menos que los 2 / 3 del pico de movimientos horizontales, lo que lleva a la conclusión de que las respuestas provocadas por movimientos verticales deben ser menos severas que aquellas causadas por movimientos horizontales. Para las estructuras para las cuales el período fundamental de construcción fue calculado, la ecuación de la cortante en la base fue dado por ATC – 3 – 06, como:\n(2.5) En esta expresión, Av= es la velocidad máxima efectiva relacionada con la aceleración, S= es un coeficiente del perfil del suelo y T =es el período fundamental del edificio. El coeficiente del perfil del suelo se utiliza para explicar las propiedades del suelo que podrían amplificar el movimiento del lecho rocoso, sus valores, tal como se define en ATC-3-06, están en el rango de 1.0 a 1.5. La ecuación de la cortante basal 2.4 proporciona un límite superior de la cortante basal calculada utilizando la ecuación 2.5. Las personas que participaron en el proceso de desarrollo del factor R ATC-3-06 (ATC, 1978, página 8, Diseño Estructural, detalles y Comisión de Calidad y Garantía) han indicado que los miembros de la Comisión; primero desarrollaron independientemente los valores de R para cada tipo de sistema estructural, basada en su propia experiencia. Los valores de R que se seleccionaron para su inclusión en ATC-3-06 representan la opinión consensuada de los expertos que participaron en este esfuerzo para su desarrollo. El primer paso en la asignación de valores de R fue establecer un valor máximo de R, para los tipos de estructura considerados de mejor rendimiento sísmico, es decir, aquellos con mayor resistencia o ductilidad. Esta categoría incluye pórticos especiales resistentes a momentos y\nsistemas duales compuestos por muros de corte de concreto armado con pórticos especiales resistentes a momentos capaces de resistir al menos el 25 por ciento de las fuerzas sísmicas prescritas. C.W. Pinkham (personal de comunicación), un miembro del equipo que desarrolló los factores R, describe el procedimiento que se utilizo para calcular R para pórticos especiales de acero resistentes a momentos. El máximo valor de R se determinó igualando el Vw calculado para el esfuerzo de diseño permitido por la UBC de 1976 (equivalente a la de 1974 Libro Azul (SEAOC, 1974)) al V calculado para el diseño por resistencia en ATC-3-06. Implícito en este acuerdo se decidió a no aumentar la cortante basal de diseño para mejorar el rendimiento sísmico, sino más bien para lograr un mejor desempeño sísmico, exigir un mejor detalle.\nPara pórticos especiales de acero resistentes a momento, el máximo valor de R se calculó con un periodo fundamental igual a 1.0 segundos:\n(2.6) Donde Vw= es el esfuerzo lateral admisible sísmico de la cortante basal (1976 UBC) V= es el esfuerzo lateral admisible sísmico de la cortante basal (ATC 3-06). Los factores numéricos en la ecuación (2.6) representan las diferencias entre los métodos de diseño por esfuerzo admisible y diseño por resistencia: 1.67 representa un margen de seguridad en el diseño por esfuerzo admisible, 1.33 representa el aumento permisible en el diseño por esfuerzo admisible y 0.9 es el factor de reducción de capacidad por flexión en el diseño por resistencia. Utilizando la expresión para Vw tal como se especifica en la UBC de 1976 (ICBO, 1976), se tiene que:\n(2.7) Donde Z = un factor de zona,\nI = un factor de importancia, K= es un factor de fuerza horizontal, C= define la forma espectral ( ⁄( Si =es un coeficiente de sitio. Reemplazando Z = I = T = 1.0, Si = 1.5, Av = 0.4 y S = 1.2 en la ecuación (2.7): ( Resulta: ( Obteniendo: (2-10) En la 1976 UBC, K se estableció igual a 0.67 para sistemas a porticados resistentes a momentos. El valor correspondiente de R en ATC-3-06 se calculó de la siguiente manera: (2-11) El factor de modificación de respuesta para sistemas de muros de corte de concreto armado con pórticos especiales resistentes a momentos también fue asignado con el valor máximo de ocho. Valores de R para otros sistemas estructurales fueron generalmente asignados a partir de la ecuación 2-10, ajustados en conformidad con la opinión de la Comisión. Sistemas Estructurales no considerados en el 1976 UBC fueron asignados con valores de R acordes a la opinión de consenso de la Comisión. 2.3 DESARROLLO DE FACTOR Rw Los valores para los factores de modificación de respuesta estructural para el diseño por esfuerzo admisible (Rw) fueron determinados por el Comité de Sismología de la Asociación de Ingenieros Estructurales de California (SEAOC) y publicados en el libro azul de 1988 (SEAOC, 1988). SEAOC ha elegido introducir Rw, en lugar de R, para facilitar la eventual transición del diseño por esfuerzo admisible al diseño por resistencia. Similar a R, Rw es inversamente proporcional a K. La relación entre los valores de K en el 1985 la UBC y los valores de Rw en el 1988 la UBC se puede demostrar como sigue. La ecuación dada en el 1985 UBC (ICBO, 1985) para calcular la cortante basal de diseño en el nivel de esfuerzo permitido (VD) es: ) (2-9) )( ) ( )( )( ) ( ( ) ) ( ) √ )), y\nel valor máximo de CS se ha fijado en 0.13) Donde Z e I son factores de zona sísmica e importancia. 1988) de 1988 y 1994 UBC (ICBO.15) Entonces: (2. El parámetro S se utiliza para dar cuenta de las características de sitio. Tabla 2.13) tiene un valor máximo de 2. Si se supone que CS = 0. 1994) utilizan una ecuación alternativa para calcular VD: (2. Para este ejemplo. respectivamente. respectivamente.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Los parámetros Z e I se utilizan para cuantificar la zona sísmica y la importancia de la ocupación del edificio.75 y Z = 0.14.12. (2.75 y se define como: (2.14) Donde S es un coeficiente de sitio y T es el período fundamental de vibración. y C es un coeficiente numérico que es una función del período fundamental de vibración del edificio y la forma espectral definida. se deduce que: (2. El factor C en la ecuación (2.13).17) Tabla 2. K es un coeficiente numérico que se refiere al factor de fuerza horizontal.12) y (2. El valor máximo de C se establece como igual a 0.4 en la ecuación (2.1 Muestra los valores de K (UBC de 1985) y Rw (1988 UBC) para varios sistemas estructurales.ANTISISMICA .14 y Z = 1 en la ecuación 2-12 y que C = 2.13).16) Sustituyendo la ecuación 2-10 en la ecuación 2-16 obtiene la siguiente relación entre Rw y R.1 Relación de K y Rw 1985 1988 UBC FIC-UNCP Sistema estructural ING. sea I = 1 en las ecuaciones (2. El libro de azul (SEAOC.\nR y Rw fue establecido en la sección anterior. Los valores asignados a Rw en la UBC de 1994 son los mismos que figuran en el libro azul de 1988. Esta dependencia se reconoce en el Euro código y el código mexicano (véase el capítulo 3 para más discusión).g. No puede justificarse. para sistemas estructurales agrupados de acuerdo al valor de K. R debería ING. los valores de R en ATC-3-06 y en las disposiciones de NEHRP de 1991 y Rw en la UBC de 1994 se muestran en la tabla 2. Dado que la reserva de fuerza es un componente clave de R (consulte el capítulo 4). en parte. El uso de los valores asignados a R para algunos sistemas de diseño probablemente no produce el rendimiento deseado en el terremoto de diseño. Como referencia. R y Rw Con pocas excepciones. Los valores de los factores de fuerza horizontal K representan la opinión de consenso de expertos profesionales en el diseño académico a finales de la década de 1950. no se noto cambios sustantivos a la reducción de factores respuesta que se han realizado desde la década de 1950. 1986) y profesionales del diseño. 4.80 K = 0. dar cuenta de la ductilidad de los elementos del sistema. EL factor de modificación de respuesta pretende. 3. los factores de R tabulados en ATC-3-06 son los mismos que en las disposiciones de la NEHRP de 1991.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Muros de carga Mixto acero y concreto Acero dúctil y concreto Otros UBC K = 1.ANTISISMICA FIC-UNCP .33 K = 0. Las excepciones incluyen un aumento del valor de R en las disposiciones de NEHRP para pórticos espaciados especiales de concreto resistentes a momentos y la adición de factores R para pórticos espaciados de concreto resistentes a momentos intermedios. Un único valor de R para todos los edificios de un tipo determinado de sistema. La Reserva de fuerza (la fuerza de diseño en tensión) de edificios diseñados en diferentes regiones sísmicas probablemente varían sustancialmente. identificando importantes deficiencias en los valores y la formulación de la factores de modificación de respuesta utilizados en códigos sísmicos en los Estados Unidos. La relación entre K.2.67 K = 1.00 Rw = 6 Rw = 10 Rw = 12 Rw = 8 2. 2. reconociendo que una constante de ductilidad solía uniformemente reducir las demandas espectrales de diseño (inelástica) (midiendo típicamente el cortante en la base). plan de geometría y diseño de encuadre. R debe depender del período.4 COMPARACIÓN DE K. A pesar del aumento doblemente del conocimiento y la llegada de potentes herramientas de análisis. incluyeron un proyecto ATC-34. Bertero. Estas modificaciones cortas incluyen lo siguiente: 1. Estudios recientes por los investigadores (e. independientemente de la altura del edificio.\n0 9.5 4.0 6.0 6.0 10.5 4.0 5. acero con SMRSF b.0 10.0 7.5 6.0 5. 1991) 6.5 R (ICBO.0 6.0 6.0 6.5 4.0 6.5 3.0-8. Estructuras concéntricas arriostradas a.0 6.5 R (BSSC. Estas deficiencias y otras cuestiones relacionadas se tratan en el resto de este informe.1978) 6. Concreto b. Concreto con concreto SMRSF ING. Concreto b. El diseño sísmico utiliza los factores de modificación de respuesta enumerados en códigos sísmicos y directrices en los Estados Unidos probablemente no se traducirá en un uniforme nivel de riesgo para todos los sistemas de diseño sísmico.0 6.0 Sistema básico estructural (factor K).0 8.ANTISISMICA 8.5 4. 5.5 4.5 4.0 4. Estructuras arriostradas donde los arriostres transmiten cargas por gravedad a.0 8.0 FIC-UNCP .2 Tabulación de valores para K. Estructuras de acero arriostrados excéntricamente (EBF) 2.33) 1.0 8.00) 1.5 5. Estructuras espaciadas de concreto con Concreto resistente a momento intermedio (IMRSF) c.0-8.0 7.5 3. Muros de cortante a. Sistema de Muro de soporte (K = 1.0 9. acero b.0 12.0 6.0 8.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” depender de la zona sísmica o alguna relación de cargas de gravedad o cargas sísmicas. Mampostería Sistema dual (K = 0. mampostería 3.0 6. Muros de cortante a. Concreto Sistemas de estructuración de la edificación (K = 1. Todos las demás muros con estructuras livianas 2. R y RW R (ATC . Mampostería con concreto IMRSF 2. Tabla 2. 1994) 8. Muros de estructuras ligeras con paneles de cortante a.0 12.0 7. Mampostería con concreto SMRSF d.80) 1. Muros de paneles estructurales de madera para estructuras de 3 pisos o menos b. Estructuras espaciadas de concreto resistente a Momento especial (SMRSF) b. Acero EBF con acero SMRSF 3.0 7. Muros de corte a. estructuras concéntricas arriostradas 3.\nJapón. acero b.0 8. y para el diseño sísmico de puentes en los Estados Unidos. respuesta factor de reducción (q) como sigue: Para T<T1: ( ( ) ) ̅ Para T> T1: ̅ ING.0 8.0 8.2.2 2. Concreto - 5.0 12. Estructuras de concreto resistentes a momentos intermedios (IMRSF) 3.0 - 8.1. acero b. Concreto 2.2.0 4. R Factores en códigos de edificios sísmico 3.0 4. se utilizan para el diseño sísmico de edificios en Europa. Europa El procedimiento de diseño sísmico en la Eurocódigo de 1988 (CEC. o sus equivalentes.0 7.0 4.1. Concreto con concreto IMRSF Sistemas de estructuras resistentes a momentos (K = 0. Japón.ANTISISMICA FIC-UNCP . 1988) es un solo nivel procedimiento de diseño que reduce las exigencias espectrales elásticas para el diseño de fuerza nivel mediante el uso de un período dependientes. 3..ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” c. y México y códigos de puente sísmica en los Estados Unidos.0 3.67) 1.0 12. México y otros países. USO DE FACTORES DE MODIFICACIÓN DE RESPUESTA 3. estructuras resistentes a momentos especiales (SMRSF) a. Estructuras resistentes a momentos ordinarios a. con el fin de colocar práctica de diseño sísmico para edificios en los Estados Unidos en perspectiva.5 2. Introducción El uso de factores de modificación de respuesta no está restringido al diseño sísmico de edificios en los Estados Unidos. Este capítulo revisiones del uso de R factores en los códigos de construcción sísmica en Europa. Factores R.0 6.0 5.0 6.\n0 y la valores de desplazamiento inelástica igual a los valores de desplazamiento elástico. para T mayor que T 1. edificio regularidad fuerza y rigidez. la relación igual a 1. Las ING.2. 3. Las estructuras de acero son designedat el nivel de fuerza. La segunda fase (nivel II) diseño es una evaluación directa y explícita de fuerza y ductilidad y puede considerarse como una comprobación de si éstas son suficientes para suelo severa propuestas.ANTISISMICA FIC-UNCP . para T inferior a T 1. la relación ̅ supera 1. La fuerza de diseño se utiliza para las estructuras de hormigón armado. ecuación 3. β0 es un seudo factor de amplificación de espectro de aceleración (set igual a 2.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Donde T es el periodo fundamental el edificio. La primera fase (nivel I) diseño sigue un enfoque similar a la adoptada en las disposiciones de la NEHRP (BSSC.0 y la valores de desplazamiento inelástica superan los valores de desplazamiento elástico. basado en procedimientos de diseño de estrés permitidos con el acero estrés permitido igual a la producir estrés. Estructuras de madera y estructuras de bajo aumento satisfacer rigidez.1 muestra cómo ̅ varía de ̅ en para en .5). Valores de desplazamiento inelástica (d S) son estimada en el Eurocódigo de 1988 como el producto de los valores de desplazamiento (d e) calcula utilizando las fuerzas sísmica de reducción (diseño) y la q de factor de comportamiento. excentricidad y limitaciones detalle no requieren diseño de nivel II. 1992) incluye una fase dos o dos procedimiento de nivel para el diseño sísmico de edificios. Otros estructuras. y q es un factor de comportamiento del sistema que varía en función del tipo de material.2. están sujetas para ambos nivel I y II nivel diseñar para ser activada (y modificado según sea necesario) mediante el procedimiento de nivel II. Valores q rango entre uno y cinco para sistemas de encuadre de hormigón armado. Reconociendo que no se puede utilizar la ductilidad para reducir sustancialmente elástico forzar las demandas en el rango de período corto desde 0 a T ̅ en 1.0 para ξ equivalente al cinco por ciento de crítica. Para . incluyendo todas las estructuras entre 31 y 60 metros de altura. 1991). Japón El La ley del estándar de edificio japonés de 1981 (IAEE. T 1 es un período característico de la gama de diseño (límite inferior período a la porción de aceleración constante del espectro) T1 es un factor igual y relacionados con el sistema equivalente viscoso amortiguación ξ 1.\nZ es igual a 1. la fuerza de distorsión de diseño sísmico en la i-esimo piso (Qi) se calcula como: Donde W es el peso reactivo por encima de la historia de i-ésimo. DS es un encuadre dependientes ductilidad de sistema factor (menos de 1. sísmica las acciones se calculan sin reducir fuerzas sísmicas. El factor de regularidad (F es) se calcula como: ING. No hay ningún control de desplazamiento en el nivel de diseño II. en el que se puede aumentar el caso el límite de deriva a 0. En el nivel de diseño.0) y F es es un medida de la regularidad del edificio.0 con excepción de estructuras de madera en el subsuelo suave. Co se establece como igual a 0.0. en regiones de alta sismicidad. En Diseño de nivel II. AI define la distribución vertical de fuerza sísmica en la construcción y representa el pico de tierra aceleración. Para el nivel diseño.8 por ciento de la altura de la historia.5 por ciento de la altura de la historia para las fuerzas sísmicas prescritas a menos que es puede demostrarse que deriva mayor puede ser tolerada por los componentes no estructurales .ANTISISMICA FIC-UNCP . el coeficiente de sísmico en cada piso ( ) se determina como el producto de cuatro variables: Donde z representa la zona sísmica. RF define la forma espectral que varía como un función del tipo de suelo. Es de deriva entre pisos limitado a 0.2. requisitos de código mínimo (en algunos casos) y último capacidad de carga lateral se calcula mediante análisis de plástico y último demandas sísmicas se calcula como: Donde Ud es la distorsión sísmica lateral para los movimientos de terremoto severo.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” estructuras más de 60 metros de altura están sujetas a aprobación especial por el Ministerio de la construcción. en el ingeniero comprueba plan excentricidad. distribución de rigidez lateral. calculado de acuerdo con la ecuación 3-4 utilizando co igual a 1.\nPor ejemplo. acero hormigón armado.5 (irregular) mayoría. los miembros con 0. Las sanciones de diseño asociadas con la selección de un sistema de encuadre sísmica muy irregulares son evidentes. Fe y F s varían en valor entre 1.35 0.30 0. Estos valores oscilan entre 0. miembros con feria 0. miembros con pobres 0. Tabla 3. El factor de ductilidad (D s) varía en función del material estructural. Tabla 3-1.40 0. Como referencia. muestra los valores de D s para sistemas de acero encuadre sísmica de la 1981 Edificio Standard ley (BSL).0 (regular) y 1. Se identifican los materiales como bien de acero o de hormigón. tipo de sistema de encuadre y parámetros de respuesta clave.40 0.35 ductilidad D. Son miembros tensores robustas en marcos braced asociados con excelente ductilidad y llaves delgadas están asociadas con la feria ductilidad. refleja la uniformidad de la distribución de rigidez lateral sobre el altura del edificio.45 0.50. miembros con buena ductilidad C.50 ING.35 0. los miembros en marcos de momento dúctil con excelente ductilidad tienen menor ancho al espesor (o profundidad al espesor) relaciones que miembros en ductilidad.30 excelente ductilidad B.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Donde Fe es una medida de la irregularidad del plan de la construcción y F s.25 0.1 Coeficiente de DS de acero Enmarcado edificios en Japón 1981 Building Standard derecho Tipo de marco Comportamiento miembros de (1) Marco de (2) aliado concéntrico Marcos nueve marco (3) momento dúctil distinto de (1) y (2) R.25 y 0. el calificación de "comportamiento de miembros" en la primera columna se basa en la proporciona.40 0.ANTISISMICA FIC-UNCP . de los miembros estructurales.\n4 ductilidad excelente B.ANTISISMICA FIC-UNCP . como se muestra a continuación en la tabla 3.35f'c) y distorsionar (< 0. Para la construcción de hormigón reforzado con acero (denominada construcción compuesto en Estados Unidos). el muro tiene que ser crítica flexible y tienen una baja tensión de corte (< 0. valores para Ds varían entre 0.8 por ciento y tenga bajo axial (< 0. El lector se refiere a las tablas de C1 a C4 (hormigón armado construcción) y D1 a través de D4 (construcción de acero) en el estándar de edificio de 1981 Ley para obtener información más detallada sobre las clasificaciones de fotograma y ductilidad.45 0.55.15f'c.4 0.35 miembros A.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” ductilidad Tabla 3. La tensión de corte limitante en vigas en un marco de ductilidad excelente es 0. Miembros con ductilidad buena C. Miembros con momento dúctil 0. ING.05. Para un marco de momento dúctil de hormigón armado que se va a asignar excelente ductilidad.2 Coeficiente Ds para edificios de tablas el hormigón armado en el Japón tiene 1981 construyendo ley estándar El tipo de la estructura (3) El comportamiento de (1) Estructura de (2) Presentaciones de Paredes información aparte de (1) y (2) 0.4 0.1f'c) en la formación del mecanismo.45 0. las columnas tienen que estar diseñadas para ser crítica Flexible. Miembros con feria ductilidad D.3 de cizallas 0. Pobres ductilidad se asignaría a un marco de momento en el que los valores axiales y esfuerzo cortante en las columnas son mucho más altos que los límites señaló anteriormente y para incorporar vigas distorsión críticas o columnas de fotogramas.35 0. Miembros con 0.1f'c) las tensiones a la formación del mecanismo. valores para Ds se reducen a las de la tabla por 0.45 ductilidad pobre 0.3 y 0. tener una relación de refuerzo longitudinal inferior al 0. Para una pared de distorsión que poseen excelente ductilidad.5 0.2.5 Para la construcción de hormigón reforzado.55 0.\n0 al período de 0. de T=0.1 momento Momento de acero ING.5 4.5 sec.5 2.0. el Q/Q’ supera 1. El factor de reducción de respuesta (Q) es de dependiente del período y está calculado como sigue: Para T<TA: ( Para T≥TA: ) Donde el T es el período fundamental del edificio.5 EE.0 y 4.0sec.0.5 4. 2.0 3.0 y los valores de desplazamiento inelástico superan valores de desplazamiento elástico.ANTISISMICA FIC-UNCP . Valores para el rango de Q entre 1.1 T=1. a 1. El código de edificio de Ciudad México reconoce esa ductilidad no puede estar acostumbrado a reducir fuerza elástica exige sólidamente en el rango de período corto de 0 a TA. Tabla 3.0 sec. construyendo fortaleza y regularidad de la fuerza y rigidez (Gómez y García Ranz.5 3.0 México 2. T=0.0 8.2.3 5.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” 3.1 T=1. la relación de Q/Q ' igual a 1.5 8. Los valores de desplazamiento inelástico son estimados en el edificio de Ciudad México codificado como el producto de la reducción de respuesta descompuesta en factores Q y los valores de desplazamiento se calcula utilizando las fuerzas sísmicas reducidas.0 2.5 5. Cuando el T es menos de TA.UU 5. 1988). y Q es un factor de comportamiento de sistema que varia como una función de tipo material.3 3.0 2. y los valores de desplazamiento inelástica es igual a los valores de desplazamiento elástico.3 4.5 Japónb 2. 2.0 sec.3 México El 1987 el edificio de Ciudad México usa un código factor de reducción para reducir demandas fantasmales elásticas a un nivel de diseño de fortaleza.3 sitios de roca Sistema estructural RC pared RC Estructura momento Periodo Europea sec. TA es un período característico del espectro de diseño (el período de extremo inferior a la porción de aceleración constante del espectro).0 segundos.0 8. 2. cuando es mayor que TA.0 La transformación de respuesta descompone en factores comparación para los en T=0.\ncon el fin de extraer conclusiones generales sobre prácticas de diseño sísmico en los Estados Unidos a partir de esta información.5. El inverso de Ds. el Japón (1981 construyendo ley estándar).ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Estructura T=1. b. todo situado en roca: (1) una pared hormigón armado estructural. las diferencias substanciales en los factores de transformación de respuesta sugiera que un edificio diseñó según las provisiones de NEHRP sufra probablemente mayor daño en el terremoto de diseño que edificios similar diseñado para las necesidades del Euro código o el código de edificio de Ciudad México. a fin de dibujar conclusiones anchas sobre práctica de diseño sísmico en Estados Unidos manifieste de esta información.0sec. Es interesante para notar que los factores de transformación de respuesta en el europeo y los códigos mexicanos no explican fortaleza de reserva.2 segundos. y México (código de construcción de la ciudad de México 1987) se halla repasado.0 8. Por lo tanto..T1 igual a 0.0 segundos es suficiente para el propósito de la comparación. 6. ß0 iguale 2. Esto es en contraste con las ING. y normas similar arrogante de control de la calidad y detallar estructural. c. sólo el 1981 BSL no usa un factor de transformación de respuesta para reducir demandas fantasmales elásticas a la fortaleza (producto primero significativo) diseña nivel.UU. Suponiendo que normas de construcción en Europa y México son probablemente comparables con esos en los EE. 3.0 4. n igual a 1.2 segundos. La transformación de respuesta descomponen en factores determinó de cada código esté presente en la tabla 3. (2) un momento de hormigón armado – resistir estructura de espacio. y (3) una reserva de resistir de momento de acero procede. los factores en estos dos códigos son propuestos para ser una medida de la ductilidad sólo. n igual a 1.0. las diferencias numéricas substanciales entre la transformación de respuesta descomponen en factores.ANTISISMICA FIC-UNCP .3 junto con valores del R del 1991 NEHRP provee.0 a. ß0 iguale 2. considerar tres sistemas de encuadre dúctil de configuración regular.5. TA igual a 0.0.0 4. listas de tabla 3-3 los valores para el inverso de Ds. Asuma que el análisis a períodos fundamentales de 0. Tabla 3-3 muestran que los factores de transformación de respuesta usados en las provisiones de NEHRP es sólidamente mayor que los valores correspondientes en los códigos europeos y mexicanos.2. De los códigos sísmicos ser comparando.4 Sumario La aplicación de la transformación de respuesta se descomponen en factores (o sus equivalentes) a el diseño sísmico del edificio en Europa (1988 Euro código). es decir.1 segundos y 1.\ny demandas fantasmal similar de elástico. Asumiendo que la fortaleza máxima de la mayor parte de los sistemas de formular en los EE. 1982a) anuncie tituló orientaciones de diseño sísmicas para puente de autopista estas orientaciones eran desarrolladas por un equipo de nacional ING.3 EL USO DEL R DESCOMPONE EN FACTORES EQUIVALENTES PARA DISEÑO DE PUENTE En 1982. Los valores de desplazamiento inelástico calculados son así más pequeños que el desplazamiento elástico valoran computó usando las reducción de fuerzas sísmicas.UU. computó usando análisis estático no lineal o análisis plástico. 1995) para información adicional en el cálculo de desplazamientos inelástico. Este fortaleza máximo. Una comparación directa de los valores asignó a los factores de transformación de respuesta en el NEHRP provea (R) y el Japonés BSL (1/Ds) es difícil porque los factores son usados diferentemente. En el BSL. En el NEHRP provee. Los valores de desplazamiento inelástico son calculados en el NEHRP provee como el producto del desplazamiento elástico valoran computó usando las fuerzas sísmicas reducidas y un factor de amplificación de desplazamiento que son numéricamente más pequeñas que el factor de transformación de respuesta. 1994) que el procedimiento adoptado en el NEHRP proveer.S y japonés práctica probablemente será similar. Los procedimientos europeos y mexicanos para computar el desplazamiento inflexible son más consistentes con los resultados de investigación reciente (MIRANDA y Bertero. los sistemas de construcción que se deriven de U. ACT publicó el ACT-6 (ACT. tiene dos para tres veces la fortaleza de diseño. el factor es usado en el procedimiento de nivel II para reducir fuerzas elásticas para la comparación con la fortaleza máxima de un sistema de construcción (a menudo diseñe usando el procedimiento de nivel I). Un procedimiento diferente es usado por el europeo y códigos mexicanos valores de desplazamiento donde inelástico son calculados como el producto de los valores de desplazamiento computó usando las fuerzas sísmicas reducidas y un factor de amplificación de desplazamiento igual a o más grande que el factor de reducción de respuesta.ANTISISMICA FIC-UNCP . el R está se usa para reducir fuerzas elásticas a la fortaleza (primero significativo produciendo) nivele para diseño. El lector es mencionado para relatar ACT-34 (ATC. y reconociendo que los valores del R excede esos de 1/des por un factor de entre dos y tres. Los valores de desplazamiento inelástico resultantes sirva para o mayor que el desplazamiento elástico valoran computó usando la reducción de fuerzas sísmicas. 3.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” provisiones de NEHRP donde los valores asignados a R son propuestos para explicar ductilidad de fortaleza de reserva. pueda exceder la fortaleza de diseño al principio produciendo por hacia arriba de 100 por ciento (ver capítulo 4 para información adicional).\n0 3. Como tal.1: Caltrans descompone Z en factores Los factores de Z para sencillo y multicolumnas inclinaciones son constantes para los períodos menos de 0.0 2. desplazamientos esbeltos con período creciente. Para columnas. la z de Caltrans descomponen en factores como una función de del período y estructure/componente teclea. linde.8) 0 1.6 segundos. los valores para el R ser más pequeño para conexiones para promover plástico engoznando en los elementos de construcción y para excluir comportamiento inflexible en las conexiones.1 de R. La reducción en valor de la z con período creciente tiene sede en la parte en el aumento en desplazamiento fantasmal con período creciente. que se término un factor de ajuste para ductilidad y valoración del riesgo y denotó tan Z.0 segundos. Para columnas esbeltas.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” reconoció una expertos de ingeniería. Las tendencias de dependiente del período para la z en los períodos cortos. el desplazamiento grande puede resultar en la significativa de segunda orden (o P-∆) efectos. los factores de z está acostumbrado a reducir demandas fantasmales elásticas a la fortaleza – diseñe las acciones. El ajuste descompone en factores (Z) 8 6 Inclinaciones multi-columnas dúctiles bien restringidas 4 Columna sencilla dúctil bien restringida tiene inclinación 2 Paredes de pilares.6 y 3. introdujo los factores de R para reducir demandas fantasmales elásticas a un nivel de diseño de fortaleza. El puente de Caltrans diseña la especificación (Caltrans.ANTISISMICA FIC-UNCP . El 6 reporte de ATC recomienda valores diferentes del R para formular elementos y conexiones. y la disminución linealmente entre períodos de 0. 1990 ) hacen uso de un factor de reducción de respuesta de dependiente del período. y wingwalls Claves de concreto bien reforzado cizalla (Z = 0.En particular. El formato de ATC-6 comparó ese de ATC-3. El del período tendencias de dependiente para la Z en el rango del período corto no es sustentado por ING.) Figura 3.0 Periodo (seg. así z ejecuta un papel similar a los presentes de figura 3. el ATC-6 diseñe metodología para puentes diferidos de ATC-3 diseñe metodología para edificios en que un valor para el R era usado para el edificio entero.\nEsta diferencia en la definición del terremoto de diseño es responsable para los factores de reducción de respuesta más grandes en el procedimiento de Caltrans. aunque la Z tienda a disminuir con período creciente. Tabla 3.ANTISISMICA FIC-UNCP . y tienda a crecer con período creciente. muelle. Valores para los factores de z para ordinario e importante estructura de puente es reportada en la tabla 3. Tabla 3. o conexión). reducción de fortaleza directamente inflexible comportamiento es mínimo para estructuras muy rígidas. 1994).4 Una los factores de transformación de respuesta ATC-32a Puente Tipo de tablas Caltrans Z ATC-6R ordinario Puente importante ING. El propósito de resultado neto del ATC-32 es diseñar procedimientos para componentes dúctiles son que la mayoría diseña cantidades a menudo es sólo nominalmente diferente que esos para actual Caltrans diseñan.Éstos mejoró los factores de Z es tener la intención de siendo usado con resultado de análisis elástico que considera la degradación de tiesura que ocurrirá durante un evento sísmico principal y fortalezas materiales flexionales. porque el uso del procedimiento o de los Caltrans o del AASHTO es propuesto produciendo columnas de un tamaño similar (Ian Buckle. (c) el elemento representan (columna.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” estudios analíticos (MIRANDA y Bertero. (b) estructura-para-coloque relación del período.4.4 muestra los valores de factores de Z de Caltrans y factores de R de ATC-6 (para el período de 0. Los factores de Z mejorados se está desarrollando que dependa de: (a) una importancia. Caltrans definen el riesgo sísmico a un sitio de puente desde el punto de vista del terremoto creíble máximo mientras que AASHTO define el riesgo sísmico que usa técnicas basadas en la probabilidad basado en una probabilidad de 10 por ciento de siendo excediéndose en 50 años. Proyecto ATC-32 esté repasando corrientemente Caltrans. procedimientos de diseño sísmico para puentes.En particular.3 segundos) para puentes fundados en roca. Las recomendaciones del ATC-32 no han sido adoptadas formalmente hasta la fecha por Caltrans. comunicación personal).\nSección 4-3 introduce algunas soluciones asociadas con describir el desplazamiento de fuerza.Propuesto. es una función de las propiedades del sistema de grados de libertad (SDOF) “m.. como nivel de función es considerado explícitamente. acciones sísmicas y desplazamientos pueden ser determinados usando un espectro de respuesta del terremoto. 4. la seguridad de vida. En la sección 4-2 provee un pórtico para una discusión en los desagregados de R dentro de estos componentes primarios por discutir cómo R es usado para conectar respuestas elásticas y inelástica. COMPONENTES DEL FACTOR DE RESPUESTA MODIFICADO 4. La envolvente del máximo de respuesta de sistema de grados de libertad oscila desde un movimiento de terremoto en la tierra. resultados de un edificio expandido por ejemplo (apéndice A). Finalmente la sección.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Curva de columna sencilla inclinación de columna múltiple a. sistemas son indicados en la figura 4.4.1 los cuales ilustran un solo historial de momento de pórtico con columnas sin masa .4. Los componentes del factor R pueden ser definidos de diferentes maneras. k y c” y las características del movimiento del terremoto en la tierra. ING. Esta definición provee algún entendimiento en revelar cuantitativamente la respuesta sísmica de los edificios y el esperado comportamiento de un conforme código de edificios en el diseño para terremotos.ANTISISMICA FIC-UNCP . por un sistema de grados de libertad elástico. el piso masa m es conectado a la tierra por dos columnas elásticas de rigidez lateral combinada k el coeficiente de amortiguamiento C es introducido por un pequeño conector al piso a la tierra.1 INTRODUCCION El comentario de 1988 Nehrp Provisions (BSSC. cada uno depende del nivel de función bajo las consideraciones en este reporte .5 direcciones de desagregación de R en estas componentes de respuestas. es la translación horizontal con respecto a la tierra la fuerza inercial desarrollada por la masa del piso durante la vibración del terremoto. todavía no adoptado 6 3 ≤4 ≤4 ≤3 ≤3 4. 4.2 IMPACTO DEL FACTOR R DE DISEÑO Los parámetros claves que influencian en la respuesta de un sistema de un grado de libertad (SDOF). 1988) define al factor R como una modificación de respuesta empírica (reducción) intencionado para contar por ambos membranas y ductilidad incrementa en un sistema estructural de desplazamientos suficientemente grande para hacer UN máximo desplazamiento del sistema.\nsylmar.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Espectro de respuesta varia con referencia a la frecuencia y amplitud por referencia de la seudo aceleración espectral correspondiente al centro .2.Namba.ANTISISMICA FIC-UNCP . ING. este historia de terremotos son sucesos de 1940 al norte y en 1995 en hyogoken. movimientos de la tierra del terremoto son presentados en la figura 4. sct.\n4-1 es el peso total resultante y no el peso resultante en el modo fundamental. 2-4 es igual a 1.1 el W en la Ec.5 es la elasticidad en un 5% del amortiguamiento en la seudo aceleración de respuesta espectral calculada por el periodo fundamental del edificio. En la practica el diseño de corte base ( respuesta inelástica) es calculado dividiendo el corte base por R de modificación de respuesta . 2-4. 4-1 son iguales si la modificación de respuesta en R en la Ec.ANTISISMICA FIC-UNCP . (4-1) Donde Se . 4-1 es equivalente a 2.3 FUERZA . Ec.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” El diseño sísmico es claramente visto y comparado con ecuaciones de diseño en el corte basal por respuesta inelastica “Ec. 2-4 en el corte base por elasticidad de respuesta (Ve). un valor que general mete varía entre 4 a 8 la diferencia entre la aceleración de elasticidad es que el corte base espectral es claramente visto en la figura 2-1 4. Para el diseño sísmico en los EEUU. El espectro tiene general mente un historial correspondiente de movimiento de terremoto en la tierra con 10% de probabilidad siendo extendido en 50 años que a menudo es llamado diseño por sismo. y W es el peso reactivo igual que Mg para una estructura simple representado en la figura 4.RESPUESTA DE DESPLAZAMIENTO DE EDIFICIOS ING.5 Aa en la Ec. el espectro elastico ordinaria en la Ec.\nEsta relación describe la respuesta del marco de edificio sujetado monoliticamente desplazamientos crecientes. esta relación no lineal a menudo es acercada por una relación idealizada bilineal. 1992). Dos aproximaciones bilineales extensamente son usadas y estos métodos son descritos debajo. Cualquiera de estos métodos puede ser usado estimar fuerzas de producción y desplazamientos de producción.ANTISISMICA FIC-UNCP .3. La primera aproximación. La rigidez elástica está basada en la rigidez secante del marco deliberado de la curva de desplazamiento de fuerza en la ING. desarrollada para caracterizar la relación de desplazamiento de carga para elementos de hormigón armado (Pauley y Priestley.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Una relación de desplazamiento de fuerza típica para un marco de edificio es mostrada en la Figura 4. Para los objetivos de diseño. los dos métodos generalmente producirán resultados similares para los sistemas de formación más dúctiles. asume el Conocimiento a priori de la fuerza de producción (Vy) del marco.\nsumamente costosa. Las pruebas pseudodinámicas de edificios a escala natural. La proporción de ductilidad de desplazamiento generalmente es definida como la proporción de a a saber: (4-3) Donde es siempre mayor que fracasos Frágiles son caracterizados por la ductilidad insignificante. El empleo de datos de prueba de simulador de terremoto para evaluar la fuerza . La rigidez de postproducción (K1) comúnmente es definida como una fracción (α) de la rigidez elástica así: (4-2) Donde todos los términos en esta ecuación son definidos anteriormente. La ductilidad de desplazamiento máxima es la diferencia entre la y . La rigidez elástica (K0) ES calculada dividiendo la fuerza de producción por el desplazamiento de producción. La relación de desplazamiento de fuerza para un edificio puede ser determinada experimentalmente o analíticamente.75 Vy. algo rutinario en las firmas de ING. La ductilidad de desplazamiento es definida como la diferencia entre y . La evaluación experimental es difícil.4 son descritas por la fuerza de producción (Vy).4a. Este método asume que el área incluida por la curva encima de la aproximación bilineal es igual al área incluida por la curva debajo de la aproximación bilineal. y el desplazamiento inmediatamente antes del fracaso ( ). El software de análisis de elemento no lineal finito es un instrumento rentable analítico usado por académicos y profesionales de diseño para estimar relaciones de desplazamiento de fuerza para el edificio. el desplazamiento correspondiente a un estado de límite ( ). el desplazamiento de producción ( ). y las pruebas de simulador de terremoto de los pequeños .4 debajo. Los fracasos frágiles de este tipo son comunes en la más vieja construcción construida antes del advenimiento de detallar dúctil a mediados de los años 1960. M de desplazamientos y u están bien más allá del desplazamiento de producción para sistemas de formación dúctiles. La capacidad de un marco de edificio para ser desplazado más allá del límite elástico. oponiéndose (resistiéndose) a la fuerza significativa y absorbiendo la energía por el comportamiento inelástico. El segundo método solía acercarse sobre la relación de desplazamiento de fuerza de un marco comúnmente es llamado el método de energía igual. Esta aproximación bilineal es ilustrada en la Figura (el Número) 4.4b. No lineal estático (o pushover) el análisis. y por lo tanto rara.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” fuerza correspondiente a 0.la respuesta de desplazamiento de un edificio es descrito en la Sección 4.a los modelos de escala moderada de los edificios de cales diferente.ANTISISMICA FIC-UNCP . Las relaciones no lineales presentadas en la Figura 4. Muestran la determinación de la rigidez elástica (K) en la Figura (el Número) 4. la fuerza máxima (V0). es la ductilidad llamada.\nlas investigaciones de Berkeley propusieron de dividir la R en tres factores que representan (explican) la fuerza de reserva de forma de contribuciones.ANTISISMICA FIC-UNCP . Las curvas de desplazamiento de fuerza fueron desarrolladas por trazando el desplazamiento de azotea en aquel tiempo correspondiente a la fuerza transversal máxima baja para cada simulación de terremoto y cada modelo. un concéntricamente reforzado (Uang y Bertero. 1986) y un excéntricamente reforzado (Whittaker et al. una descripción de análisis no lineal estático.. Usando estos datos. Los valores experimentalmente decididos de R para el marco concéntricamente reforzado eran 4. así: (4-4) En esta expresión Rs es el factor de fuerza.1. ahora está siendo promovido en el ATC-33PROJECT como el método de análisis preferido para proyectos de rehabilitación sísmicos.5 y que para el marco excéntricamente reforzado era 6. Estos valores eran considerablemente menos que los valores de 6.0 y 8. Los valores experimentalmente decididos para la fuerza. el factor de fuerza fue calculado como la fuerza transversal máxima baja dividida por la fuerza transversal de base de diseño en la fuerza nivela el factor de ductilidad .ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” architectura1/engineering más grandes en laca ya que principios de los años 1980.0. Las relaciones de desplazamiento por la fuerza cortante en la azotea fueron establecidas usando datos adquiridos de las pruebas de dos porticos de acero reforzados conforme al código. la ductilidad. 4. y la humectación viscosa. El método usado para calcular valores.0. datos de la investigación experimental en la Universidad de California en Berkeley fueron usados desarrollar relaciones de desplazamiento de esquilarazotea bajas para el acero marcos reforzados y una formulación preliminar para el factor de modificación de respuesta. Usando datos de la prueba de simulación de terremoto más severa. es presentada en el Apéndice A. y es el factor que se debilita. Para la referencia. y factores de modificación de respuesta son catalogados en la tabla 4. la ductilidad. ING. 1987).0 adoptados en las Provisiones de NEHRP 1991.4 EVALUACIÓN EXPERIMENTAL DE RELACIONES DE DESPLAZAMIENTO DE FUERZA A mediados de los años 1980.El factor de ductilidad fue calculado como la base esquila para la respuesta elástica dividida por la fuerza transversal máxima baja y el factor que se debilita fue puesto igual a 1. juntos con un análisis de la muestra de un edificio de hormigón armado de siete historias. la es el factor de ductilidad.\n5 6.5 LOS COMPONENTES CLAVE DE R Muchas investigaciones (ATC. Ru= es el período .factor de resistencia dependiente.43 2.ANTISISMICA FIC-UNCP . incluyendo los del proyecto adjunto ATC -34.85 2.factor de ductilidad dependiente = el factor de redundancia.12 R 4. 1990. ATC. 1995) han concluido desde la primera formulación de R (Ecuación 4-4) propuesta. sostienen una nueva formulación para R.0 Figura 4. una formulación en la que R se expresa como el producto de tres factores: (4-5) Donde Rs=es el período . 1982b.1 Factores de Reducción experimentales para Marcos De acero SISTEMA Concéntricamente reforzado Excéntricamente reforzado RS 2. Estudios recientes.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” TABLA 4.5: evaluación experimental de la fuerza y los factores de ductilidad 4.85 Rμ 1. es decir. Freeman. ING.\ncon la excepción del factor de redundancia. Uno de los objetivos de este informe es proporcionar al lector información acerca de los componentes (o factores) clave que influyen en los valores numéricos asignados a R en los Estados Unidos.Ley de Estándares de Edificios (véase la sección 3. La formulación propuesta no se refiere específicamente a los efectos del plan y la irregularidad vertical en los sistemas estructurales. 4.4) y Freeman (1990). el factor de amortiguamiento fue excluido de la nueva formulación. fue considerado para su inclusión en la nueva formulación . Un cuarto factor.2 para más detalles) Significativas sanciones basadas en fuerza (superior diseño de la base tijeras) para el diseño de una estructura irregular y reducir las incertidumbres asociadas con la respuesta no lineal de los edificios de estructura irregular. se remite al lector al documento ATC . el factor de amortiguamiento viscoso (Re).1 FACTOR DE FUERZA La fuerza lateral máxima de un edificio en general superará su resistencia de diseño. desarrollado como parte del Proyecto ATC .5. así como las relaciones entre estos cuatro componentes. que fue desarrollado de forma independiente de la formulación de Berkeley. El factor de redundancia.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Esta formulación. especialmente para las estructuras altamente amortiguadas.ANTISISMICA FIC-UNCP . Ninguna importancia relativa se debe deducir de la orden en el que se presenta el material. La formulación Freeman.2. es similar a los planteados por los investigadores de Berkeley (ver sección 4.34. la fuerza de reserva. describió el factor de reducción de respuesta como el producto de un factor de tipo fuerza y un factor de tipo ductilidad. Merovich (inédito) señala que: ING.sobre todo para tener en cuenta para la reducción de la respuesta proporcionada por mecanismos de amortiguamiento viscoso suplementario. Reconociendo que el diseño sísmico utilizando los factores de modificación de respuesta que seguirán siendo basados en fuerza en el corto plazo. Para obtener información adicional. La función de este factor es cuantificar la fiabilidad mejorada del sistema de esquema sísmico que usa múltiples líneas de esquema sísmico vertical en cada dirección principal de un edificio. La información básica y datos de investigación presentados en las siguientes sub-secciones tienen por objeto proporcionar al lector una visión sobre los cuatro componentes principales (es decir. La formulación de R en la ecuación 4-5 fue formulada para proporcionar un estructura para la evaluación racional de estos parámetros. es propuesto en este informe por primera vez en la literatura. Este factor de amortiguamiento viscoso podría ser usado para reducir los desplazamientos en un sistema de esquema no lineal pero no puede ser usado para reducir la demanda de fuerza de manera proporcional. Cualquier evaluación de los componentes clave de R debe abordar el uno al otro. Irregularidad podría abordarse mediante la reducción del factor de modificación de respuesta por un factor de regularidad similar a la exigida para el nivel II de procedimiento de diseño sísmico en el Japón 1981 . la amortiguación y la redundancia).34. ductilidad.\nla geometría o las disposiciones del código de otros detalles dictará miembros de mayor tamaño y por lo tanto mayor capacidad que los que se basaron únicamente en la conformidad con las disposiciones de tensión /fuerza. pero de manera menos previsible. Por ejemplo. Para los miembros que son de tamaño para resistir cargas de gravedad importante. Si bien el grado en que sus capacidades superan los requisitos de diseño es una medida de la eficiencia del diseño. Bertero. disminuye al aumentar la altura. 1994. Freeman. 1990)." Un método para evaluar la fuerza de reserva de un edificio es de la siguiente manera... En general. 1986. El efecto de los tabiques no estructurales . Whittaker al . bajo .. cuyo diseño está controlado por distintas condiciones de carga sísmica se han elevado (fuerza de reserva) .. En algunos casos. Los pasos en el procedimiento son los siguientes: ING.ANTISISMICA FIC-UNCP .. pero requiere que el analista seleccione un estado límite de respuesta.. Las respuestas típicas incluyen limitar el sentido interstory máximo y plástico máximo bisagra de rotación..ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” ". los edificios situados en zonas sísmicas más bajos probablemente tendrán diferentes valores de resistencia de reserva de que los de las zonas sísmicas más altos porque la proporción de cargas de gravedad a la carga sísmica será diferente-que resulta en los valores de las zonas dependientes del factor de fuerza.. 1982b.los factores de la resistencia en función de la deriva de los sistemas de elaboración limitada . Los pequeños.. los límites del código de mandato de los entrepisos pueden requerir el uso de tamaños de miembros en sistemas de estructuras flexibles (larga duración) que son mayores que los necesarios para solo fuerza que dan lugar a un período .. UANG y Bertero. Osteraas y Krawinkler (1990) hizo algunas observaciones cualitativas sobre la fuerza de reserva probable de los edificios de la siguiente manera. 1986. Las diferencias en las prácticas de construcción regional y la diferencia entre la fuerza material real y nominal también afectará el valor del factor de resistencia.. 1990. Hwang y Shinozuka. un porcentaje sustancial de la capacidad global puede estar disponible desde que cargas reales están probablemente a niveles muy por debajo del tiempo del terremoto. los miembros están diseñados con la capacidad igual o superior a su carga de diseño.. EVALUACIÓN DE LOS FACTORES DE POTENCIA El análisis no lineal estático (también llamado análisis Empuje) puede ser usado para estimar la fuerza de un edificio o un sistema estructural (ATC. no inmediatamente obvias para los profesionales de diseño. " El factor de resistencia probablemente dependerá de muchos parámetros. Además. como la escala de los elementos no estructurales se convierte en pequeño en comparación con la de los elementos estructurales y como la condición de carga sísmica (controles de las proporciones miembro ). ". El procedimiento utilizado para estimar la fuerza de un edificio es sencillo. Muestra los valores de Rs calculado por diferentes investigadores también están incluidos.. todos los diseños ejecutados de forma correcta contienen cierto grado de sobre-fuerza o exceso de capacidad como consecuencia del proceso de diseño.lugar (edificios) con particiones no estructurales y los elementos arquitectónicos.\nEstudios anteriores de Freeman (ATC.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” 1.la historia de hormigón armado.3. 3.osciló de 1.9 segundos. Para las estructuras de momento distribuido. 2. La fuerza de reserva de la construcción es igual a la diferencia entre el cortante en la base de diseño (Vd) y Vo.8 y 4. después de la modificación de diseño para reflejar la fuerza. utilizando el análisis estático no lineal. Los factores de fuerza para la ING. Usando el análisis estático no lineal. respectivamente. 3.Plan de construcción de la bahía con 24 bahías de pies cuadrados y (e) un período de elasticidad calculado utilizando una relación simplificada en relación con la altura del edificio. Osteraas y los factores de fuerza Krawinkler informe que van desde 1. respectivamente. Los factores de fuerza.la historia de siete pisos y estructuras reforzadas momento concreto.9. para el factor de resistencia oscilaron entre 2.2 en 0. En el desplazamiento del techo correspondiente al estado límite de respuesta. y concéntricos estructuras arriostrados. momento de la construcción del perímetro de la estructura. Uang y Maarouf (1993) analizaron dos edificios sacudidos por el terremoto de Loma Prieta en 1989: a 13 .edificios de acero y un estructura de seis . la construcción de la base de escuchar la relación de desplazamiento del techo para el edificio. Para las extructuras de momento el perímetro. Los sistemas de elaboración fueron diseñados asumiendo (a) las cargas sísmicas por zona sísmica UBC 4 y S2 tipo de suelo. el factor de resistencia oscilaron entre 6. El Apéndice A se muestra el uso de análisis estático no lineal para la construcción de la relación de cortante en la base de desplazamiento del techo de un edificio y evaluar el factor de fuerza para la construcción. el cálculo de la base de la fuerza cortante Vo en el edificio.5 en el corto período . fueron reportados como 1.8 a un período de 4.ANTISISMICA FIC-UNCP .8 a 0. por . 1982b) estima que los factores de la fuerza.6 y 3. LAS ESTIMACIONES DE FACTORES DE FUERZA La fuerza de reserva en común de los sistemas de elaboración sísmica ha sido estudiado por varios investigadores.8.8 hasta 6. dos construidas en la zona sísmica 4 y uno de sísmica Zona 3. el rango de factor de resistencia entre 3.5 en el corto plazo un registro de 2. (b) cargas muertas de 70psf.0 segundos y para concéntricos estructuras arriostrados. estructuras de momento. el perímetro.0 segundos. (d) a 3 – bahías por 5 .5 para los tres sistemas de enmarcado. (c) cargas vivas de 30 psf.1 en un período de 4. Calcular el factor de la fuerza con la siguiente expresión: (4-6) Este método de evaluar el factor de la fuerza se utilizó para crear las estimaciones de los factores de resistencia que figuran a continuación. Los resultados de algunos de estos estudios se resumen a continuación: Freeman (1990) informaron factores de fuerza de tres estructuras de acero de tres momentos de pisos.1 segundos a 2. Osteraas y Krawinkler (1990) realizó un estudio detallado de la fuerza de reserva y la ductilidad en tres sistemas estructurales: estructuras de momento distribuida. de aproximadamente 2.\n).0 por ciento (Cuadro B). las tasas de rendimiento de sentido se supone que un 0. la ductilidad. podría tener una proporción pequeña pero gran ductilidad.ANTISISMICA FIC-UNCP . lo cual es coherente con ING.9.2 FACTOR DE DUCTILIDAD Los parámetros de respuesta sísmica de la capacidad de desplazamiento.0 por ciento (Cuadro B).ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” construcción de estos dos. La dispersión en los valores reportados para el factor de resistencia es importante y demasiado grande para ser de mucha utilidad para el diseño de la comunidad profesional. Hwang y Shinozuka (1994) estudiaron cuatro .historias. Por ejemplo. Es evidente que la coordinación y estudios sistemáticos son necesarios para desarrollar factores de la fuerza de la fiabilidad suficiente para ser incluidos en los códigos de diseño sísmico.6.5 por ciento. Estos estudios deben llevarse a cabo a nivel nacional para abordar eficazmente las cuestiones señaladas anteriormente en esta sección.2 por ciento (Cuadro A ) y el 3. después de la modificación de diseño para reflejar la fuerza. hormigón armado. el factor de resistencia habría sido de aproximadamente 1. respectivamente. (Si en el nivel de rendimiento seleccionados para el terremoto de diseño hubo daños en el marco estructural. fueron de 4.5. La resistencia lateral máxima del edificio se calcula y establecen límites a los daños al sistema de enmarcado.09W.0 y 1. Los valores de los parámetros de respuesta se ven limitadas por el límite de sentido dentro de la historia de 1. pero a menudo de forma confusa. y el máximo de relaciones de sentido dentro de la historia se supone que un 1. El cortante en la base de diseño de este edificio fue 0. Tenga en cuenta que las relaciones de fuerza . intermedio edificio de madera situado en el momento USB zone2 sísmica. un estructura con una capacidad de desplazamiento en gran ductilidad podría tener una proporción pequeña de ductilidad y un estructura con una capacidad de desplazamiento en pequeños ductilidad. La clave de los parámetros de respuesta sísmica se enumera en la Tabla 4. La fuerza normalizó las relaciones del desplazamiento que son idealizados como elástico y plástico. 4.2 por ciento (Cuadro A) y 1.2 a continuación. y la relación de ductilidad están estrechamente relacionados entre sí.6.desplazamiento para dos estructuras de construcción de la historia se muestra en la Figura 4.\nla historia. El coeficiente de ductilidad (µ) se calcula en el sistema.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Figura 4. la relación de ductilidad de desplazamiento a nivel de sistema se utiliza para determinar el factor de ductilidad. y los niveles de elemento. A los efectos de esta discusión. relación de ductilidad puede expresarse en términos de la relación de deformación ductilidad. si se elimina el estado límite de sentido. y la relación de la ductilidad de rotación. Los valores de sentido en la Tabla 4. la relación entre la ductilidad se expresa normalmente en términos de la relación de la ductilidad de desplazamiento. razón ductilidad de curvatura.ANTISISMICA FIC-UNCP . En el sistema y niveles de la historia. El cálculo de la relación de desplazamiento de la ductilidad ING. una historia.2 se expresan como un porcentaje de la altura de la historia. la estructura más flexible ha ductilidad mucho más (igual a 2 por ciento) que en el marco más rígido. En el nivel de elemento.5 por ciento.6 Definición de los términos de dos marcos de ejemplo. Estos datos ilustran la importancia de definir los parámetros de respuesta con respecto a los estados límite específico. Al limitar el sentido a 1. Los límites establecidos en la UBC. Sin embargo. el rígido marco (Cuadro A) es más dúctil y tiene una relación de mayor ductilidad que la estructura más flexible (Cuadro B).\n03 segundos): μ (4-7) Para frecuencias entre 2 Hz y 8 Hz (periodos entre 0. Este paso ha sido objeto de muchas investigaciones en los últimos años. Se debe reconocer que el factor de ductilidad es una medida de la respuesta no lineal del sistema de formulación completa y no componentes del sistema de elaboración. la carta de dos conjuntos de relaciones que mejor se ajusten a los datos disponibles. y Miranda y Bertero (1994) se presenta a continuación como información de base para el lector.ANTISISMICA FIC-UNCP . La relación desarrollada por Newmark y Hall (1982).ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” de un edificio se demuestra por ejemplo en el Apéndice A.12 segundos y 0. y Krawinkler Nassar (1992). Suponiendo que las estimaciones fiables de la ductilidad de desplazamiento están disponibles. con independencia del parámetro de ductilidad que utiliza. A pesar de un amplio consenso aún no se ha logrado conocer sobre el uso de las relaciones que se describen a continuación. Newmark y Hall de Investigación Newmark y Hall (1982) proveyeron una relación que se puede utilizar para calcular el factor de ductilidad (Ru) para los sistemas de grado de libertad elástico-plástica de la siguiente manera: Para frecuencias superiores a 33 Hz (períodos inferiores a 0.5 segundos): ING. el siguiente paso en la estimación del factor de ductilidad es establecer una relación entre la ductilidad de desplazamiento y el factor de ductilidad.\nEstimadas para Rμ entre 0.00.00. 4-8 y 49.37 a = 10%: alfa= 1.12. Investigación de Nassar y Krawinkler Krawinkler y Nassar (1992) desarrolló una relación de R μ -μ-T para los sistemas de grado de libertad en la roca dura (SDOF) o en los sitios del suelo.ANTISISMICA FIC-UNCP . Se utilizaron los resultados de un estudio estadístico basado en 15 registros al oeste Estados Unidos. entre 2 y 8: columna fuerte-viga débil. sólo los buenos resultados fueron registrados en columna fuerte-viga débil. 4 y 6 se presentan en la Figura 4.42 a = 2%: alfa= 1. b = 0. b = 0. 4 y 6.29 Tenga en cuenta que alfa es igual a 0% correspondiente a un sistema elástico-plástico. Desarrollado se asume que la amortiguación es con un 5% del crítico. el movimiento de tierra de terremotos que van en magnitud de 5. Krawinkler y Nassar también estudió las consecuencias de la ampliación R μ -μ-T de su relaciones T a los múltiples-grados de libertad (MDOF) sistemas. Tres tipos de modelos fueron analizados para las relaciones de la ductilidad de destino.8 para una relación de endurecimiento por deformación del 10 por ciento.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” μ √ μ (4-8) Para frecuencias inferiores a 1 Hz (períodos superiores a 1.0 segundos se debe interpolar entre los valores límite que figuran en las ecuaciones 4-7. Las relaciones entre la investigación "y T para las razones de ductilidad de desplazamiento de 2. y la debilidad primaria en la historia. viga débil-columna fuerte.00.7 ilustra la relación de Newmark y Hall para las relaciones de ductilidad de desplazamiento de 2.5 y 1. la ecuación Krawinkler y Nassar es: μ [ (μ )] ⁄ (4-10) Dónde: ( ) (4-11) Los parámetros de regresión a y b se obtuvieron de diferentes proporciones de endurecimiento por deformación (denominado en la Figura 4.03 segundos y 0. y de 0.0 segundos): μ μ (4-9) Figura 4. b = 0.7 a 7. Dado que estos dos últimos modos de falla son desalentadas por los códigos de construcción del modelo y las Disposiciones NEHRP.7.9) de la siguiente manera: a = 0%: alfa = 1. El objetivo de este estudio fue desarrollar un procedimiento mediante obtendría un ING.\nEl factor de modificación. la demanda cortante en la base en el Sistema MDOF es aproximadamente igual a la demanda de la resistencia correspondiente grado de libertad del sistema.ANTISISMICA FIC-UNCP .75 segundo. Para los edificios con períodos fundamentales superior a 0. Para los edificios con períodos fundamentales menores de 0. En general. La Modificación de los factores de la meta relaciones de la ductilidad de cuatro y ocho. y los coeficientes de endurecimiento por deformación del 0 por ciento y 10 por ciento se presenta en la Figura 4. de mayor modo requerirá un aumento de la resistencia de diseño lateral si las tasas de destino ductilidad que deben cumplir.9. se define como la fuerza base de corte requerida del sistema MDOF dividido por la demanda de la fuerza elástica de los correspondientes del primer modo grado de libertad del sistema.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” desplazamiento máximo en la historia dando relación a la limitación de la ductilidad en un sistema MDOF Sistema de grado de libertad. debe ser aplicables para estructuras MDOF. Se remite al lector a "Nassar y Krawinkler (1991) para obtener información adicional. ING. no es necesario considerar en este rango de período. los límites de la relación de ductilidad historia en el sistema MDOF a la relación de la ductilidad de destino. lo que sugiere que los efectos de mayor modo.75 segundos. Krawinkler y Nassar concluyen que las demandas de fuerza de los sistemas de grado de libertad en general SDOF.\n10. Miranda e Investigación Bertero Miranda y Bertero (1994) resumió y retocar las relaciones RUT desarrollado por un número de investigadores como de Newmark y Hall (1982). Dado que las diferencias entre estas relaciones son relativamente pequeñas. Su ecuación para el factor de ductilidad es μ μ Dónde: Para los sitios de rock: ( ( ) ) μ Para los sitios de aluvión: ( () ) μ Para los sitios de suelo blando: ( ( ⁄ ) ) Y Tg es el periodo predominante del movimiento del suelo (véase Miranda y Bertero (1994) para más detalles). aluviones. Riddell y Newmark (1979). y Krawinkler y Nassar (1992). cada una diseñada y detallada para transferir sísmicos inducidos por las ING.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” los aumentos de factor de modificación con el aumento de ratio objetivo ductilidad y disminuye con el aumento de endurecimiento por deformación. y el aumento de la fuerza lateral es necesario para limitar la relación de ductilidad historia al valor objetivo.5. y los sitios de suelo blando.ANTISISMICA FIC-UNCP . además de desarrollar general Ru-ecuaciones uT para el rock.3 Factor de redundancia Un sistema redundante elaboración sísmica debe estar compuesto por varias líneas verticales de la elaboración. y supone el cinco por ciento del amortiguamiento crítico. Sistemas MDOF la deriva sin endurecimiento por deformación más que el correspondiente sistema de grado de libertad. pueden ser ignorados para los propósitos de ingeniería. Las ecuaciones de Miranda y Bertero se presentan a continuación fueron desarrollados usando 124 movimientos registrados en una amplia gama de condiciones del suelo. Una comparación de los Nassar y Krawinkler y Miranda y Bertero Ru-relaciones u-T para los sitios de rock y aluviones se presenta en la Figura 4. 4.\nla proporción de la fuerza momento nominal (Mp) de las ING. Un factor de resistencia reducción media inversamente proporcional a la raíz cuadrada del número de términos de fuerza independiente (bisagras de plástico en el mecanismo de dominio) en el sistema de vientos encuadre redundantes se propuso. A pesar de la redundancia es alentado por la fuerzaresistencia lateral de los sistemas diseñados en los Estados Unidos. Sin embargo. Considere los dos sistemas de estructura con la geometría idéntica muestra en la Figura 4. la elaboración de sistemas con redundancia mínima. Esta tendencia en California es probablemente el resultado de la mala comprensión por los ingenieros de terremotos de la importante función desempeñada por los despidos en la respuesta de los sistemas de elaboración sísmica de terremotos fuertes temblores. Tanto el análisis límite y el análisis estático no lineal se asignan ambos marcos de la misma fuerza lateral máxima. y que la fuerza media necesaria miembros se podría reducir en un sistema por debajo de las necesarias para los sistemas redundantes o determinante. se observó que los márgenes de seguridad para los modos de elaboración de viento colapso del sistema dependerá de la suma de varias fuerzas y las variables de carga. Pocos estudios han examinado el efecto de la elaboración sísmica despedida de forma cuantitativa.ANTISISMICA FIC-UNCP .11. utilizando una metodología similar a la propuesta por medio de Moisés (1974) para los sistemas de elaboración de viento. Sin embargo estos estudios se han llevado a cabo para la elaboración de sistemas de viento por medio de Moisés (1974). una lógica similar es probable se puede aplicar a los sistemas de elaboración sísmica. Como se ilustra a continuación. Estructura B se compone de dos bahías de la elaboración sísmica con cada miembro de la viga capaz de desarrollar un momento plástico nominal de 100 unidades. la tendencia en California en los últimos años ha sido la construcción de sistemas de elaboración sísmica compuesta de sólo un pequeño número de líneas verticales de la elaboración sísmica.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” fuerzas de inercia a la fundación. la fiabilidad del sistema de elaboración será mayor que la fiabilidad de los distintos miembros del sistema de elaboración. es decir.Frame A está compuesta de una bahía de la elaboración sísmica con cada miembro de la viga capaz de desarrollar un momento plástico nominal de 200 unidades. Moisés llegó a la conclusión de que un factor de seguridad parcial inferior o igual a uno era apropiado para un sistema redundante. Por lo tanto. En este estudio.\nUtilizando la metodología de Moisés (1974). Cuatro líneas de fuerza-deformación y compatible con la elaboración sísmica vertical en cada dirección principal de un edificio se han recomendado como la redundancia adecuada mínima necesaria para (Bertero. exigiendo que las fuerzas de diseño más alta se utilizan para la elaboración de tales sistemas.4 a alcanzar un nivel similar de confiabilidad. Por ejemplo. la relación entre la resistencia de diseño lateral de los muros de cortante en el marco de C (una rótula plástica . Estos valores de proyecto para el factor de ING. y fomentar la investigación y el estudio. 1990). Los valores mostrados en la Tabla 4. tanto los sistemas de elaboración de la misma fuerza lateral.12.ANTISISMICA FIC-UNCP . Podría ser posible penalizar a diseños menos redundantes. cada uno capaz de desarrollar un momento plástico nominal de 500 unidades. Marco D se compone de tres bahías de elaboración incluyendo dos paredes a la flexión. si se supone que cuatro líneas de fuerzadeformación y compatible con la elaboración sísmica vertical debe constituir la base de los factores de respuesta en la reducción de la UBC y disposiciones NEHRP. la redundancia puede ser explícitamente explica por la modificación del factor R de una manera similar a la sugerida en la Tabla 4. estimular el debate entre los profesionales del diseño y de los investigadores. considere los dos sistemas de elaboración se muestra en la Figura 4. 19S6.en la base de la pared) y Marco D (dos bisagras de plástico . Como otro ejemplo.. Whittaker et al.000 unidades. Estructura C se compone de tres bahías de elaboración incluyendo una pared a la flexión capaz de desarrollar un momento nominal de plástico de 1.3.una bisagra en la base de cada la pared) debe ser de 1.3 se proponen para demostrar una tendencia que probablemente. Análisis límite asignaría.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” vigas en la estructura A (ocho articulaciones plásticas en total) y Marco B (dieciséis plastichinges total) ser: ⁄√ ⁄√ (4-13) Para alcanzar un nivel similar de confiabilidad. la resistencia de diseño lateral del marco de una debe ser de 40 por ciento más alta que el de Marco B.\n. respectivamente.y la deformación compatible para ser capaz de buena respuesta en un sismo de ING. Suponiendo que el rendimiento de muros de corte en una proporción del techo a la deriva (calculado dividiendo el desplazamiento del techo por la altura del edificio) de un 0. La necesidad de utilizar elementos de la misma resistencia y la rigidez se aplica a todas las líneas de elaboración sísmica vertical en un edificio. tenga en cuenta el bajo de respuesta al corte de fuerza-desplazamiento del techo de hormigón armado reforzado con marco momento de la pared de acero de doble sistema se muestra en la Figura 4. "A los efectos de esta discusión.las múltiples líneas de elaboración debe ser la fuerza . El uso de elaboración de la fuerza-deformación y compatibles-se hizo hincapié en el párrafo anterior. Este sistema dual fue elegido por muchos profesionales del diseño consideran que el sistema dual a un sistema redundante elaboración sísmica.. los muros de cortante se supone que son diez veces más rígido que los marcos de momento. La resistencia al corte total de la fuerza debe ser proporcionado por la combinación del marco momento y los muros de cortante o pórticos arriostrados en proporción a su rigidez. por lo tanto el 91 por ciento y 25 por ciento de la fuerza cortante sistema de base de diseño (V en "Figura 4. Los valores base de diseño de corte para las paredes y los marcos de momento. el marco momento (en el sistema dual) debe ser capaz de resistir al menos el 25 por ciento de las fuerzas de diseño.2 por ciento. es evidente en la Figura 4. No es suficiente para proporcionar varias líneas de elaboración sísmica vertical en un edificio . Debe ser similar a la de los muros de corte.13 que marcos de momento ( también llamado marcos de back-up)no contribuyen sustancialmente a la respuesta de la fuerza-desplazamiento del edificio ni disipar la energía significativa a un desplazamiento del techo correspondiente a la capacidad de desplazamiento de los muros de corte para los marcos de momento para contribuir significativamente a la respuesta de un sistema dual.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” redundancia no tienen ninguna base técnica y que no están destinados para su aplicación en los códigos sísmicos o directrices.13). Para ilustrar la importancia de establecer límites a la fuerza relativa y la rigidez de las líneas de elaboración sísmica vertical en un sistema que enmarca redundantes. su rigidez y resistencia. El 1991 NEHRP estado Disposiciones que ".13.ANTISISMICA FIC-UNCP . y no en una proporción del techo a la deriva de 1-0 por ciento.\ncon independencia de si la energía se disipa por el comportamiento de histéresis o por amortiguamiento viscoso. y cinco por ciento (marcos de acero) y (muros de corte) ocho por ciento (DOD. Estos estudios se han centrado en la respuesta de desplazamiento solamente. Wu y Hanson. no hay ninguna razón de peso para reducir la demanda sísmica en sistemas de marcos seleccionados para reflejar los aumentos marginales de dos a tres por ciento en la construcción de amortiguación. Sin embargo. Marcos sísmica que no cumplan estas condiciones probablemente no debería ser considerado sistemas redundantes. El uso de equivalente de cinco por ciento de amortiguamiento viscoso es razonable .4 y 4. dado que tal amortiguación es. 1979. probablemente. La adición de amortiguamiento viscoso a un marco de construcción siempre servirá para reducir los desplazamientos. 1989). los procedimientos actuales de diseño sísmico con factores R son procedimientos basados en la fuerza. ING. El factor de amortiguamiento como se explica en los puntos 4. Sin embargo.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” diseño. han sido reportados. 1986). 4.5 se pretende dar cuenta de la influencia de los dispositivos de amortiguamiento viscoso suplementario sobre la respuesta de la fuerza y el desplazamiento de los edificios. si las fuerzas viscosas se sustancial.los valores de amortiguamiento viscoso equivalente que oscila entre el cinco por ciento (marcos de acero) y siete por ciento (muros de corte) (ATC.5. en gran medida depende del tipo y disposición de los elementos no estructurales interiores y exteriores. pero puede aumentar las fuerzas de inercia.4 Factor de Amortiguamiento Amortiguamiento es el término general utilizado para caracterizar la disipación de energía en un marco de construcción.ANTISISMICA FIC-UNCP . Esta relación se puede demostrar simplemente de la siguiente manera. Esta influencia ha sido estudiada por varios investigadores (Riddell y Newmark. 1974). Amortiguación a cabo por el comportamiento de histéresis en un edificio de responder en el rango elástico se denomina generalmente equivalente amortiguamiento viscoso y se le asigna un valor igual al cinco por ciento de los críticos. y los datos de los estudios de Riddell y Newmark se han aplicado en la UBC de 1994 para el diseño de los sistemas de aislamiento sísmico.\ṅ ( ). el valor máximo de AOV (t) es la pseudo-aceleración que se utiliza típicamente en diseño sísmico para representar a la máxima aceleración de la masa en el sistema de grado de libertad. La ecuación 4. El valor máximo de la FV (r) se denomina la aceleración espectral. La relación entre la fuerza del muelle (kv en el rango elástico) y la fuerza de amortiguación (cv) se agrava aún más si el marco está ING. De la ecuación 4. y ̇ ( ) es la fuerza de amortiguación por unidad de masa desarrollada en el amortiguador de aire del sistema de grado de libertad del sistema. La discusión anterior se limita a la respuesta elástica de un sistema de grado de libertad. velocidad relativa.14 puede ser reescrita como: ̅ () () () (4-16) y simplificada para que diga: ̅ () Donde En esta ecuación.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Consideremos de nuevo el sistema elástico grado de libertad se muestra en la Figura 4. y es la frecuencia amortiguada angular (Clough y Penzien. c.17. y el desplazamiento relativo de la masa. dará lugar a una reducción en la respuesta al desplazamiento. De la ecuación 4-18. ̈ ( ). la contribución de la fuerza de amortiguación de la fuerza de inercia será significativa. respectivamente. se puede observar que la aceleración espectral es aproximadamente igual a la pseudoaceleración si las fuerzas de amortiguación (igual a la variedad en la ecuación 4-15) son pequeñas.1.ANTISISMICA FIC-UNCP . La solución a la ecuación de movimiento para el sistema de grado de libertad es () ( ) ∫ ̈( ) ( ) () (̇ ) (7-17) ( ) (4-18) Donde es la frecuencia angular. se definen en la Figura 4. El valor máximo de v (c) se denomina el desplazamiento espectral. y v(t) es la aceleración total. el desplazamiento espectral es igual a la pseudo-desplazamiento. es evidente que un aumento de la amortiguación (£). Si las fuerzas de amortiguación son grandes. and k. 1993). ( ) es la histéresis (o primavera) la fuerza por unidad de masa desarrollado en las columnas del sistema de grado de libertad.1. La ecuación del movimiento de este marco está determinado a través del ̅ () o ̅ () ̇( ) () ̈ () (4-15) ̇( ) () (4-14) Donde m. y ̈ ( )es la aceleración del suelo.\nNo hay otro parámetro en la ecuación de diseño de cortante en la base (ecuaciones 2-4 y 2-5) el impacto de las acciones de diseño en un sistema de elaboración sísmica como lo hace El valor asignado a R.4).6 La evaluación sistemática de los factores R Los factores de respuesta modificación desempeñan un papel clave. los estudios sistemáticos y coordinados son necesarios ING. y en ultimadamente en el comportamiento sísmico de los edificios en los Estados Unidos. porque el valor de la fuerza del muelle estará limitada a la fuerza elástica de la marco (= VQ en la sección 3. no existe base técnica sólida para los valores de R tabulados en los códigos de diseño sísmico en los Estados Unidos. papel en el proceso de diseño sísmico en los Estados Unidos.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” diseñado con un coeficiente de disipación de grandes.ANTISISMICA FIC-UNCP . Si la nueva formulación de R se presenta en este capítulo es que se aplicará en los códigos de construcción en los Estados Unidos. tomada de la UBC 1994 disposiciones para los sistemas de aislamiento sísmico y de la labor de Wu y Hanson (1989) para niveles diferentes de amortiguamiento viscoso. 4. Hay una necesidad evidente y urgente de desarrollar una base racional técnica de los factores R si otro procedimiento equivalente que la fuerza lateral de diseño se deberán mantener para el diseño sísmico. Tabla 4-4 enumera los valores de la R factor de amortiguamiento para reducir la respuesta de desplazamiento sólo. pero controversial. Estos factores no deben ser utilizados para reducir la demanda histérico vigor a menos que las fuerzas desarrolladas en los elementos viscosos están explícitamente en cuenta en el proceso de diseño. A pesar de la profunda influencia de-R en el proceso de diseño sísmico. mientras que la fuerza de amortiguación puede seguir aumentando a medida que aumenta la velocidad.\nductilidad. la redundancia. los valores para el factor de amortiguamiento deberá ser establecido a través de una cuidadosa investigación. debe implicar una penalización en el uso de un factor de redundancia. y la amortiguación factores. El proyecto de procedimientos descritos anteriormente para la evaluación de los factores distintos componentes de la I podría ser utilizado para tales estudios coordinados. la ductilidad.1 Introducción ING. en lugar de procedimientos basados a la fuerza. En caso de la práctica del diseño respecto a los Estados Unidos nos basamos en procedimientos referidos a desplazamiento. la redundancia.ANTISISMICA FIC-UNCP . 4. Antes de esto se puede hacer. los factores de resistencia y ductilidad deben ser evaluados para cada sistema de elaboración sísmica en cada zona sísmica utilizando definiciones estandarizadas de la fuerza de reserva y ductilidad. y los factores de amortiguación. puede ser conveniente incluir un componente de amortiguación en el factor R. plan de múltiples y geometrías verticales de construcción deben ser analizados en forma sistemática para proporcionar los datos necesarios para cuantificar los factores R. ductilidad. APÉNDICE A: EVALUACIÓN DE FUERZAS ESTRUCTURALES Y DUCTIBILIDAD A. Los estudios realizados por Osteraas y Krawinkler (1990) para tres sistemas de elaboración en la zona sísmica 4 proporcionan un buen modelo de cómo llevar a cabo tales estudios. Los valores asignados a R y sus factores de componentes deben tender a proporcionar un nivel uniforme de riesgo para todos los sistemas de elaboración o un nivel de riesgo que es cada vez menos que un umbral aún-a-ser-determinado.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” para admitir o modificar los valores propuestos por la fuerza. Para cada sistema de elaboración sísmica considera. o los que poseen redundancia torsión mínima. Los límites deben ser puestos en la fuerza relativa y la rigidez de las líneas verticales de elaboración de sísmica en cada dirección principal de un edificio. la redundancia y los factores deben ser fiables. Factores de resistencia y ductilidad para la mayoría de los sistemas de elaboración sísmica es probable que varíe entre las zonas sísmicas debido a las diferencias en las proporciones de las cargas de gravedad a las cargas sísmicas.7 Fiabilidad de los valores de R Es de suma importancia que los valores revisados para R y los valores de la fuerza exponente. No hay mérito en la sustitución de fundamento los valores R con tres o cuatro veces tantos valores fundamento para la resistencia. También se necesita investigación para caracterizar completamente la interdependencia de los cuatro factores. También es importante que un número suficiente y los diferentes tipos de edificios se analicen para permitir la evaluación estadística y la interpretación de las respuestas. Los valores numéricos asignados al factor de redundancia se deben establecer utilizando la teoría de la fiabilidad. en el sentido de que los edificios diseñados con estos factores deben cumplir con el nivel de rendimiento asumido en el terremoto de diseño. En consecuencia. Elaboración de sistemas con menos de cuatro líneas verticales de la fuerza y la elaboración sísmica deformación compatibles en cada dirección principal del edificio. Los valores de los factores de resistencia y ductilidad debe ser evaluada utilizando una metodología consistente.\nEl análisis estático no lineal es uno de cuatro procedimientos propuestos por el equipo de proyecto ATC-33 (ATC. una armadura es modelada y analizada por una unión de elementos y componentes. La capacidad de datos de cualquiera de los dos procedimientos de análisis incluye demandas de fuerza y deformación en elementos y componentes. El análisis estático no lineal es menos demandado en un sentido computacional que el análisis no lineal tiempo-historia. especialmente en California. Con el propósito de demostrar al lector como calcular el factor fuerza. Nosotros primero proveemos una breve descripción de análisis no lineal. la dimensión de los miembros debe haberse establecido o saberse a priori.2 Análisis estático no lineal A. pero más riguroso que el método de análisis lineal. DRAIN-2DX es usado para un análisis no dúctil. construida en 1996. Este tipo de análisis puede estimar la máxima fuerza y capacidad de deformación de la estructura. estructura siete pisos reforzado con concreto. En el análisis no lineal tiempo-historia un modelo matemático de una estructura es sometido a registros ING.4 para estimar los factores de fuerza y ductibilidad para la estructura de siete pisos. Para una nueva construcción.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Una tendencia en la práctica de ingeniería sismorresistente en Estados Unidos.1 introducción Los dos métodos comunes de análisis no lineal son análisis estático no lineal y análisis no lineal tiempo-historia. análisis lineal dinámico y el análisis no lineal tiempo-historia. Para construcciones existentes se conocen el tamaño de los miembros. A. Primeramente las dimensiones de los miembros son generalmente establecidos usando procedimientos publicados en el código sísmico. El propósito de este apéndice son dos: (1) introducir al lector las claves de futuros análisis no lineales y (2) para demostrar técnicas de evaluación de factores de fuerza y ductibilidad. es que la fuerza y deformación característica se evalúa usando análisis estático no lineal. los diferentes medios por lo cual calcular el desplazamiento del radio de ductibilidad que está sometida la estructura y como se estima el factor de ductibilidad. Los procedimientos restantes son análisis lineal estático.2. y para evaluar el cortante en la base-techo y el desplazamiento para esta estructura. Ambos son métodos de análisis. A fin de evaluar la probable respuesta fuerza. La proyección a futuro del análisis estático no lineal está introducida abajo.ANTISISMICA FIC-UNCP . Identifica potenciales debilidades y/o pisos blandos en la estructura. Después viene una descripción del programa computacional de análisis no lineal (DRAIN-2DX). en progreso) para la rehabilitación sísmica de edificios existentes. El cortante en la base-techo y el desplazamiento es analizado en la sección A.deformación de una estructura. e identifica elementos estructurales mal proporcionados que dan lugar a excesivas deformaciones a nivel del elemento.\nLas cargas gravitacionales se impondrían en el modelo matemático.. son cargas necesarias para estar presentes durante el movimiento sísmico. En el análisis estático no lineal el incremento de fuerzas inerciales (o desplazamientos) son sometidos al modelo matemático de una estructura.6) en el modelo matemático sería adecuado para capturar todas las claves de efectos dinámicas de sismo y gravedad del sistema estructural. Modelando y analizando en dos dimensiones la estructura generalmente poco aceptable aunque en cualquiera de los dos el efecto torsional es pequeño mas en tres dimensiones los efectos pueden ser por separado. los componentes no estructurales y la fundación. El modelo matemático de una estructura incluiría lo siguiente: (a) todos los elementos y componentes de sismo y gravedad del sistema estructural. a menudo después de 50 pasos.2 está basado en el análisis estático no lineal.2 Bases de análisis estático no lineal Para el propósito del análisis sísmico. El resto de la sección A.ANTISISMICA FIC-UNCP .7. El desplazamiento requerido representa el máximo desplazamiento de la estructura durante el movimiento sísmico. pilas. La distribución de las cargas estáticas equivalentes (ver sección A. etc. componentes y conexiones Las características mecánicas (i. una estructura seria modelado y analizado en tres dimensiones unido por sus elementos y componentes. vivas y de nieve respectivamente. algunas discusiones sobre la selección del desplazamiento requerido son propuestos en la sección A. En la mayoría de ING.2.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” numéricos de movimientos sísmicos. 1991) pueden ser considerados.3 Modelado de elementos.2. A. Más información adicional se encuentra en la bibliografía. (b) los componentes no estructurales del edificio son necesarios por poseer una significativa rigidez y fuerza. QL y QS son las cargas muertas.e.2. La siguiente sección proporciona al lector una introducción al tema. El análisis es generalmente termina con el fin de los registros sísmicos a menudo después de más de 2000 pasos.1(QD  QL  QS ) (A-1) (A-2) QG  0. La carga gravitacional inicial es requerida (Q G) puede ser descrito por uno de las siguientes dos ecuaciones (ATC en progreso): QG  1. El análisis termina una vez alcanzado el desplazamiento requerido. fuerza-deformación) de cada uno de los elementos y componentes de la estructura deberá ser modelado con suficiente detalle por la importancia de los efectos en la respuesta de la estructura son bastante representativos. y (c) los elementos de fundación (zapatas.) estos son suficientemente flexibles y/o débiles para contribuir a la respuesta de la estructura. Las ecuaciones A1 y A-2 intentan proporcionar altos y bajos cálculos respectivamente sobre la necesidad de cargas gravitacionales en un elemento o componente. A.9QD Donde QD.2. Otra combinación de cargas (BSSC.\nlas características mecánicas estimadas por el análisis serian rigidez elástica. calcular las fuerzas y deformaciones en cada uno de los elementos para el nivel de desplazamiento que corresponde a el desplazamiento esperado (paso 4). Por ejemplo. Las demandas de fuerza y deformación del elemento del paso 4 son comparados con la capacidad del elemento en cierto modo similar a lo demostrado en la sección A. El análisis no lineal estático está integrado dentro de cuatro pasos el procedimiento no lineal estático es el siguiente: 1. cada nudo tiene tres grados de libertad. corte) ocurren pequeñas deformaciones como es de esperara en el análisis. se de considerar para cada modelo de elemento o componente.2.2. 2. Activar la estructura usando las cargas modelos del paso 2 para grandes desplazamientos que está asociado con el desplazamiento esperado (i. 3 y 4 del procedimiento no lineal estático descrito anteriormente. el desplazamiento de el nudo elegido supera el desplazamiento esperado. y luego aplicar las cargas laterales estáticas (o desplazamientos) en modelos aproximadamente capturan las fuerzas relativas inerciales desarrolladas en sitios de bastante masa.g. El desplazamiento esperado sirve para la estimación del máximo desplazamiento de un punto (nudo) seleccionado de la estructura durante el terremoto determinado. rigidez inelástica y las fuerzas resistentes. El codigo DRAIN 2DX de computadora podría ser utilizada para los pasos 2. Elementos y componentes de edificios deben ser modelados aparentando bastante la realidad para las propiedades geométricas y mecánicas. 1992) es un programa en dos dimensiones. proposito general. A menos que un nudo está restringido o sometido a otro nodo. A. El nudo asociado con el centro de masas del último piso es a menudo el punto o nudo elegido por comparación con el desplazamiento esperado. 3. A.4 Procedimiento estático no lineal El procedimiento estático no lineal requiere de una estimación a priori del desplazamiento esperado. e.2. Similarmente. Los elementos (y componentes) se dividen en grupos. programa de análisis no lineal de elementos finitos desarrollado en la Universidad de California en Berkeley.3. las características mecánicas de una viga reforzada con concreto estructural debe considerar como idóneo la presencia de una losa de concreto reforzado. Desarrollar el modelo matemático de la estructura en dos o tres dimensiones se describe en la sección A. La construcción de sistemas estructurales son modelados en dos dimensiones (XY) conjuntos de elementos no lineales conectados por nudos. El modelado y análisis de los procedimientos incorporados en el DRAIN 2DX se resumen a continuación. Malos modos (e. Asignar las cargas gravitacionales. la fuerza resistente de una brida ancha de acero debe ser basada en un esfuerzo resistente que aparente bastante el esfuerzo resistente.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” ejemplos.5 DRAIN Programa Computacional DRAIN 2DX (Prakash et al.ANTISISMICA FIC-UNCP . 4. aunque todos los elementos de un tipo determinado (por ING.2.\nel paso del tiempo puede ser seleccionado para ser constante o variable. Las masas se agrupan a los nudos. la rigidez geométrica puede mantenerse constante o permite variar. El segmento de análisis estático se completa una vez que sea toda la carga se ha aplicado o un valor de desplazamiento objetivo es alcanzado. los ING. y (6) una fibra elemento viga . (c) registros de aceleración del suelo. incluyendo (a) los patrones de carga estática de elementos generalmente utilizados para cargas de gravedad. (4) un elemento del panel. y el análisis que se mantiene durante el paso de los siguientes subpasos. Para el análisis dinámico. viga-columna) no deben ser asignados a un solo grupo.columna. DRAIN 2DX puede realizar el análisis estático y dinámico. la rigidez geométrica es modificada en cada evento. Otras opciones para el análisis dinámico de incluir caso de cálculos. Al agrupar a las masas en los nodos. Seis tipos de elementos están disponibles actualmente en la biblioteca de materiales del DRAIN-2DX: (1) un elemento de armadura. y las fuerzas de segundo orden en el cálculo de las fuerzas resistentes. (c) análisis eigen para la evaluación de las formas de modo y períodos. laterales y de rotación aplicados en los nodos por gravedad y el análisis estático de segmentos. la matriz de masa es diagonal. (b) el análisis estático no lineal para las cargas nodales. (3) un elemento de conexión. proyectando el cambio de rigidez siguiente (se conoce como un evento) y se concluye el subpaso en ese evento. y (e) espectros de respuesta.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” ejemplo. En el análisis estático. y (g) el análisis no lineal dinámico con velocidades nodales iníciales especificadas (para el choque de análisis). Numerosos tipos de análisis se dispone en DRAIN 2DX. (d) análisis del espectro de respuesta. el tipo 06. La rigidez de la estructura se cambia al final de cada subpaso. (2) un elemento viga . El programa selecciona los subpasos como tamaños carga en cada paso.ANTISISMICA FIC-UNCP . de modo que los puntos nodales deben ser seleccionados para captar adecuadamente la respuesta de inercia de la construcción. la carga se aplica típicamente en una serie de pasos. (e) análisis dinámico no lineal para movimientos de suelo se define en los registros de aceleración. (b) los patrones de carga estática nodales consistentes en cargas verticales. El programa es suficientemente flexible para permitir que un edificio (o estructura) que serán analizadas para varios segmentos de análisis (o tipos). Las cargas se ingresan. incluyendo (a) el análisis estático de combinación de cargas para el elemento y cargas nodales. tipo 15. tipo 02. (f) análisis dinámico no lineal para movimientos de tierra se define en los registros de desplazamiento. (5) un elemento de enlace. tipo 04.columna. En el análisis dinámico. ya sea como patrones para las cargas estáticas o en los registros de las cargas dinámicas. (d) registros de desplazamiento de terrenos. dentro de intervalos de tiempo y las colecciones al final de cada intervalo de tiempo para mejorar el balance de energía o de equilibrio. incluyendo un subsidio para la excitación de apoyo múltiple. lo que facilita el análisis estático y dinámico secuencial. Siete diferentes tipos de cargas están disponibles con drenaje 2DX. La matriz de amortiguación puede ser proporcionales a los valores de los elementos rigidez y masas nodales. El análisis de segundo orden (o P-∆) pueden ser modelados en el DRAIN-2DX considerando la rigidez geométrica de cada elemento. Para el análisis estático. De estos seis elementos. el tipo 09. tipo 01.\nUna articulación plástica se forma cuando el momento en el elemento llega el momento de fluencia. Dos distribuciones verticales de la fuerza inercial de uso común para el análisis estático no lineal de la distribución definida por la forma del primer modo de datos de la construcción y la constante aceleración de la distribución. Este elemento se puede conectar tanto el desplazamiento de rotación de los nodos o los desplazamientos de traslación de los nodos.6 Perfiles de carga lateral para el análisis Las cargas laterales se debe aplicar en los patrones en tanto que la aprisiona de alrededor de la distribución vertical de las fuerzas de inercia se espera en el terremoto de diseño y cuenta para la distribución horizontal de las fuerzas de inercia en el plano de cada diafragma suelo. es decir. una viga-columna no puede ceder en tensión o compresión axial. Los patrones de carga que limitan la distribución plausible de la fuerza de inercia se debe considerar para el diseño. Un modelo de dos componentes en paralelo (un elemento compuesto de componentes elásticos y no elásticos en paralelo) se utiliza para capturar los efectos de endurecimiento por deformación. la viga-columna y los elementos de conexión a seguir. Para los edificios flexibles una distribución vertical de la fuerza sísmica que refleja la contribución probable de los modos superiores debe ser considerada. La respuesta inelástica de estos elementos pueden ser especificados como cualquier otro rendimiento de la tensión y el pandeo elástico de compresión o de rendimiento.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” más comúnmente utilizados son la armadura. que corresponde a la formación de un primer piso débil. Rendimiento se concentra en las bisagras de plástico en el elemento de extremos. Se remite al lector a Prakash et al (1992) para información adicional. Los elementos Viga-columna poseen la rigidez axial y flexión y puede ser arbitrariamente orientada en el plano XY. Tres modos de deformación están disponibles para viga-columna de elementos de deformación axial. la rotación de flexión en el extremo elemento 1. Diferentes momentos de rendimiento se puede especificar al de los dos elementos extremos.2. y se puede especificar para lograr comportamientos complejos inelástica. y de endurecimiento por deformación se aproxima por un modelo de dos componentes en paralelo. A. El elemento de conexión conecta dos nodos con idénticas coordenadas en el plano XY. Efectos de segundo orden se puede incluir la introducción de la corrección de equilibrio y rigidez geométrica como se señaló anteriormente. Una aplicación común para este elemento es el modelado de la viga-columna en las zonas del panel marcos de acero.ANTISISMICA FIC-UNCP . Los elementos reticulados transmiten cargas axiales y sólo pueden ser orientadas arbitrariamente en el plano XY. ING. tanto en la tensión y compresión. y la deformación por flexión en el extremo del elemento 2. así como para la flexión positiva y negativa-dos características necesarias para modelo de columnas de hormigón armado y viga. Deformaciones de corte y rígido compensaciones final puede tenerse en cuenta en la viga de elementos de la columna. La gravedad puede ser capturada mediante la especificación en sujeción de las fuerzas de finalización fija. Deformaciones inelásticas axial se supone no se producen.\nque demuestra un análisis exhaustivo que.deformación. este edificio puede ser sometido de 10 a 20 ciclos de desplazamiento por entre 80 y 100 por ciento de la meta desplazamiento.ANTISISMICA FIC-UNCP . EJEMPLO DE EVALUACIÓN SÍSMICA EN UNA CONSTRUCCIÓN. Un enfoque conservador para calcular el desplazamiento de destino. A.0 veces el desplazamiento elástico. En la actualidad.5 segundos sometido a magnitud 7. es decir. por períodos superiores a 0. significa el desplazamiento elástico. Este edificio fue objeto de un análisis detallado después de los dos terremotos de 1971 (DOC.3.5 y 2. debido a la dispersión en la relación de elasticidad a los desplazamientos inelásticos es grande-para cualquier movimiento de tierra. aproximadamente 13 millas al sur del epicentro del terremoto de 1971 en San Fernando.5 a 2.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” A.1. El análisis no lineal estático hace uso de la fuerza de las relaciones entre la deformación de las vigas y columnas que generalmente se basan en el análisis monótono de fuerza . A falta de datos definitivos. no existen respuestas definitivas para la construcción de sistemas estructurales (Reinhorn. el desplazamiento inelástica de un oscilador SDOF con T inicial (elástica) del período es igual al desplazamiento espectral elástico calculado utilizando el período T. 1973) y el terremoto de 1994 (Lynn. A. La fuerza y la rigidez de los componentes estructurales y elementos de este edificio se degradarán sustancialmente en el curso de los ciclos de 10 a 20 desplazamientos.0.3. por la falta de información adicional sería la de aumentar el desplazamiento requerido de entre. el 50 por ciento y el 100 por ciento. el profesional de diseño debe reducir la capacidad de deformación monótona de elementos y componentes de sistema estructural para de forma indirecta considerar los efectos perjudiciales del prolongado movimiento del suelo. comunicación privada).2. Esta hipótesis se basa principalmente en el trabajo de Miranda y Bertero (1994). El edificio seleccionado para el análisis de la muestra es de siete pisos de hormigón armado ubicado en Los Ángeles. DESCRIPCIÓN DEL EDIFICIO. Esta hipótesis será probablemente adecuado para los edificios destinados a la experiencia de menos de tres ciclos de desplazamiento de entre 80 y 100 por ciento de los desplazamientos de destino.5 segundos (para un sitio de roca).7 Cálculo del desplazamiento requerido El método más comúnmente utilizado para evaluar el desplazamiento requerido se basa en el supuesto de que los desplazamientos elástica e inelástica son iguales. Este edificio fue dañado en el terremoto de 1971 y el terremoto de Northridge en 1994. considera un edificio en la zona fuente cercana con un período fundamental de 0.5 en Ritcher. El esfuerzo de análisis de este último fue financiado por la Agencia Federal de Emergencias para verificar los procedimientos ING. La pregunta que se plantea es cómo los profesionales del diseño deben considerar los efectos de daño acumulativo. Por otra parte. para asumir que el desplazamiento inelástico es igual a 1. dada la proporción de desplazamientos elásticos podría oscilar entre 0. Este supuesto debe ser cuidadosamente revisado por los profesionales del diseño en el cálculo de un desplazamiento requerido. comunicación privada).\n. El sistema de piso es una losa plana de hormigón. los muros de relleno no se incluyeron en el modelo matemático se describe a continuación. La elaboración típica consta de columnas en un 20 . El sistema compone de la losa una interior. 8. con cuatro bahías de relleno de mampostería entre el suelo y el segundo nivel del suelo. diseñado en 1965. Tamaños de membrana se muestran en la figura A-2. Columnas interiores son de 18 pulgadas cuadradas y columnas exteriores son de 14 pulgadas por 20 pulgadas en el plano. 10 cm de espesor en el segundo piso.67  0.(  3) A La cara norte del edificio. los muros de relleno que se han incluido en el modelo matemático). Los resultados de este estudio están contenidos en un informe de antecedentes para ATC-33 Directrices y comentarios para la rehabilitación sísmica de los edificios. entre las líneas de la columna 5 y 9.a pie (transversal) de 19-pie (longitudinal) parrilla de salida... a lo largo de línea de la columna D. 1973): V  ZKCW  1. 1973. (Si esta evaluación que se utilizarán para los fines de la rehabilitación sísmica. y la fundación se acumula. Las Vigas de fachada se encuentran en los pórticos del perímetro.5 pulgadas de espesor del tercer al séptimo pisos 8 pulgadas de espesor en el techo..ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” de análisis no lineal estático está desarrollando para el ATC-33 del proyecto (en curso). Para simplificar. Se remite al lector al Informe del Departamento de Comercio (DOC. Un típico plan de elaboración de suelo se presenta en la figura A-1. Los resultados del análisis se presentan a continuación son una extensión del estudio de FEMA. todos en el extremo oriental de la estructura.057  W  0.. La base de diseño de esfuerzo cortante al nivel de estrés de trabajo fue (DOC.04W . La planta baja es una losa de cuatro pulgadas de espesor-en-grado.0  0. ING.000 . La sección transversal típica y la columna detalles se presentan en la Figura A-2. Los 63..pies cuadrados de construcción.ANTISISMICA FIC-UNCP . pórticos momento de columna y viga de perímetro pórticos momento de la columna. es de aproximadamente 62 pies por 160 pies en el plano. p 359-393) para obtener información adicional sobre el diseño y la construcción de este edificio de la muestra..\nATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” ING.ANTISISMICA FIC-UNCP .\nANTISISMICA FIC-UNCP . El modelo matemático de la mitad del sistema de elaboración se presenta en la figura A-3. el desacoplamiento de las tres dimensiones sistemas de estructuración independiente lo largo de cada eje principal del edificio. que es inapropiado hacerlo en este caso.2. MODELANDO EL EDIFICIO La primera pregunta que se enfrenta el ingeniero encargado la evaluación de la construcción es lo que debe incluirse en el modelo matemático del edificio. sólo los resultados de los análisis de la definición longitudinal se resumen. El lector puede consultar el informe de antecedentes antes mencionados para obtener información adicional. ING. En la muestra de la construcción de la respuesta de torsión es pequeño-especialmente después de que se eliminen los muros de mampostería de relleno. La segunda pregunta se responde si el edificio se puede representar mediante dos dimensiones de modelos matemáticos.3. Puesto que el propósito de este apéndice es mostrar el uso o el análisis estático no lineal. Como tal. las siete plantas en suspensión se presentan en el cuadro A-1. Lynn (comunicación privada) como modelo el edificio de tres dimensiones dos-dos-dimensiones sistema de elaboración de uno por cada eje de la construcción. Los modelos matemáticos de los pórticos interiores y exteriores fueron unidos a vínculos rígidos para simular el supuesto diafragma piso rígido. como se demuestra a continuación.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” A. es decir. A pesar de que algunos profesionales del diseño podría optar por excluir la losa interior columna de la elaboración del modelo matemático de este sistema de enmarcado. Las ponderaciones asignadas a los reacciones. Dos pórticos exteriores y dos pórticos interiores se incluyeron en el modelo matemático de la elaboración longitudinal.\nING. ANÁLISIS DE RESULTADOS.4.3. Las columnas de hormigón armado fueron modeladas usando su rigidez sección bruta. los rendimientos de flexión se establecieron usando las propiedades nominales de los materiales que constituían las superficies. Se establecieron los periodos modales y formas del pórtico del edificio usando el programa DRAIN-2DX. Una proporción del tensión-endurecimiento de cinco por ciento era supuesta para todas las vigas y la losa-viga. El primero allí se presenta los periodos modales y los porcentajes de la masa total en cada uno de estos tres modos en la Tabla A-2. A. El modelo matemático de los pórticos estaba compuesto por columnas y vigas . rendimiento de las superficies de flexión se establecieron utilizando las propiedades del material nominal.Articulaciones de la columna no se incluyeron en el modelo. Los valores de rigidez de la losa se calcularon como la mitad de la rigidez bruta. Se muestran las Formas del modo en la Figura A-4. Una de endurecimiento por deformación proporción de cinco por ciento fue asumida por todas las vigas y losa de vigas. los factores de reducción de la capacidad () igual a 1. MODELANDO ELEMENTOS CLAVE. El ancho de la losa supone que contribuyen a la resistencia y la rigidez de las vigas de borde se estableció en un 30 por ciento de la duración perpendicular (a menudo denominado L2). La fuerza axial-momento de fluencia superficies se establecieron utilizando las curvas de nivel de interacción. Dado que a como uno-media de tiesura gruesa. Una de endurecimiento por deformación proporción de cinco por ciento fue asumida por todas las columnas. El exterior de las vigas de hormigón armado fueron modelados como vigas L.ANTISISMICA FIC-UNCP .ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” TABLA 1 Por nivel Techo 7 mo 6 to 5 to 4 to 3 to 2 to Ejemplo de pesos que reaccionan en un edificio Peso (kips) 1185 1350 1350 1350 1350 1350 1548 A.3. La fuerza y los valores de rigidez de la losa de vigas interiores se calcularon utilizando un ancho de losa igual al 60 por ciento de la duración de perpendiculares.3.\ny Análisis 2 un perfil rectangular.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Tabla 2 Modo Características dinámicas en la Dirección longitudinal. el desplazamiento del rendimiento fue calculado para ser aproximadamente igual a 16 por ciento del peso reactivo del edificio.26 84 11 3 A. La base contra las relaciones de desplazamiento de techo para el Análisis 1 y Análisis 2 se presenta en la Figura A-5. Se presentan los resultados del tercer análisis para demostrar la importancia de incluso el pórtico interior en el modelo matemático.3).5 por ciento).) % Total de masa 1 2 3 1. La fuerza del sistema ideado.5 Resultados del Análisis Estáticos no lineales Los resultados importantes de tres análisis del edificio en muestra se presentan debajo. es aproximadamente 10 por ciento más grande que se calculó usando un perfil triangular.33 0. ejemplo del Edificio Periodo ( secs. Se presentan los datos de los primeros dos análisis para demostrar las diferencias en contestación que es el resultado del uso de perfiles de carga diferentes: el Análisis 1 usos de perfil de carga triangular. calculado usando un perfil de fuerza rectangular. ING. Usando los datos de contestación de perfil triangulares. El análisis 3 usa un perfil de carga triangular pero considera sólo la contestación del perímetro (exterior) en el pórtico.45 0. a un desplazamiento de techo de 20 pulgadas (2. y el método de energía igual (vea sección 4. 3.ANTISISMICA FIC-UNCP .\ndebe notarse que se muestran sólo las rótulas en el pórtico del perímetro en la Figura A-6 y la relación de la fuerza-deformación para las obras de los pórticos interiores en un papel importante en la contestación de la fuerzadeformación del edificio. Los mecanismos asociados con los dos perfiles de fuerza son diferentes-los resultados del perfil triangular en un mecanismo de la oscilación que involucra las más baja cuatro historias y los resultados del perfil rectangulares en el mecanismo contiguo (i.ANTISISMICA FIC-UNCP . ING. e. un mecanismo más bajo de oscilación de cuatro-historia y un cuarto mecanismo de oscilación de historia). Aunque la existencia de dos mecanismos puede parecer él un contador intuitivo.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Se presentan las situaciones de rótulas plásticas en los pórticos exteriores a un desplazamiento del techo de 20 pulgadas en la Figura A-6 para Análisis 1 y Análisis 2.\nPara la columna de la muestra.5 d (8 pulgadas) y una carga axial a la suma de la segunda historia. respectivamente) era cada uno analizado con el propósito de demostrar parte de un procedimiento de la evaluación sísmico típico. Esta rotación de la viga máxima se alcanzó a los valores de desplazamiento de techo de 19 pulgadas y 16 pulgadas. respectivamente.ANTISISMICA FIC-UNCP .5d (14 pulgadas).03 radianes. ING. Esta rotación máxima de 0.005 radianes se comprendió como el desplazamiento del techo un valor de 12 pulgadas y 10 pulgadas.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Una columna típica y viga en la segunda historia del pórtico del perímetro (denotó C y B en la Figura A-3. para Análisis 1 y Análisis 2. se calculó la capacidad de la rotación máxima de la columna sujeta para ser 0. asumiendo una longitud de la rótula plástica de 0.005 radianes. Se estimó esta capacidad de la rotación máxima de la viga para ser 0. respectivamente. para Análisis 1 y Análisis 2. Este cálculo era basado en una longitud de la rótula plástica de 0.\nmuestra de columna fue asumida para ser flexión crítica. se considera el corte de base versus el desplazamiento de la azotea relacionados por analisis 1 y análisis 3 presentado en la figura A-7. En este ejemplo. una decisión para excluir el pórtico interior del modelo de análisis puede resultar en una solución actual flexible incapaz de proteger la existencia del sistema de pórticos. Los datos presentados en esta figura demuestra la rigidez de pórticos exteriores y pórticos interiores es similar. La muestra de evaluación es in ningún caso suficientemente riguroso para la evaluación sísmica de una construcción existente. ING. y componentes deben ser examinados detenidamente. y esto no puede acomodar fuerzas transversales asociadas con un eje plástico con rotación de 0. todas las vigas. Para demostrar la importancia de considerar toda la formación estructural en el modelo matemático.ANTISISMICA FIC-UNCP . Esto solo muestra que la fuerza del pórtico interior y pórtico exterior son similares. Si un diseñador ignora la rigidez y fuerza del pórtico interior.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” Esta evaluación de capacidad de demanda es simplemente un intento para demostrar el procedimiento no linear estático. Tal error en el juicio podría significar la diferencia entre un actual sismo fortalecido envolviendo un límite de números de columnas y un sismo actual requiriendo la aprobación de un nuevo sistema de pórticos sísmico. columnas. el periodo fundamental del edificio será sobrestimado por 40% y el desplazamiento objetivo sobreestimado por un factor cercano a 2. esto es. esta columna es actualmente el corte crítico. puntos.005 radianes. En una evaluación total. la rigidez del pórtico interior losa-columna se acerca al del pórtico exterior viga-columna. Más lejos.\ny el factor de fuerza resultante podrá ser igual que 1.3 FACTOR DE DICTILIDAD Una aproximación bilineal a la relación desplazamiento-fuerza calculado es mostrada en la figura A-8. La máxima proporción de ductilidad de desplazamiento es calculada como: Ecuación A-5 ING.) a 8 pulgadas para reflejar la degradación probable en capacidad de deformación que es resultado de múltiples ciclos de carga (ver sección A. la fuerza de corte en la base en el desplazamiento de la azotea de 8 pulgadas es aproximadamente igual que 0.06W. estos eran una evaluación para el objetivo de evaluar la vulnerabilidad sísmica de los edificios.7).3 por el historial siete no dúctil de concreto reforzado en el momento de pórtico. Estas suposiciones no serian validas. Usando este dato el factor de fuerza es calculado como: Ecuación A-4 Nota que si el pórtico interior no estuvo incluido en el modelo matemático (como fue probablemente el caso cuando el edificio fue diseñado). es aproximadamente 0. Y FACTOR R A. La capacidad de desplazamiento del pórtico es reducido de 12 pulgadas (Ver la sección A.1 GENERAL El cálculo de fuerza y factores de ductilidad es demostrado en esta sección por uso de un desplazamiento-fuerza relacionado establecida en la sección A.4. calculado por la multiplicación de tensión de funcionamiento diseño de corte en la base (ecuación A-3) por un factor de carga sísmica de 1.2. Esta aproximación es basada en el método de energía-igual (ver la sección 4. Este desplazamiento de azotea estimado ignora ambas probabilidades del mal corte en las columnas no dúctiles y del límite de la capacidad de deformación del pórtico interior losa-columna conectadas.4. El corte de fuerza en la base (Vo) en el desplazamiento de la azotea de 8 pulgadas es aproximadamente 17 por ciento de la reacción del peso del edificio.2 FACTOR DE FUERZA La relación de desplazamiento de fuerza por el análisis 1 es representado en la figura A-8.3 A. y el máximo desplazamiento de la azotea es asumido para 8 pulgadas. DUCTILIDAD.ANTISISMICA FIC-UNCP .ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” ESTIMACION DE FUERZA.3.08W.4. los resultados de análisis 1 (modelo de carga triangular) son usados para sacar estimaciones de fuerza y factores de ductilidad. A.3 para detalles) y asumir que la fuerza producida (Vy) es igual a Vo. Para el propósito de esta discusión. El diseño por corte en la base para este edificio en el nivel de fuerza (Vd).4.5.\nEl sistema de pórticos en el ejemplo del edificio es compuesto de un perímetro viga-columna de pórtico espacial.6 ecuación A-7 Por los motivos citados arriba.ATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” El factor de ductilidad puede ser calculado usando también Nassar y krawinkler (1991) o Miranda y Bertero (1994) .4 RESUMEN Estimaciones para la fuerza y factores de ductilidad para el ejemplo del edificio han sido hechos en las dos subdivisiones precedentes para el propósito de demostrar como los resultados del análisis estático no lineal puede ser usado para evaluar los componentes claves del factor de modificación de respuesta.76.ANTISISMICA FIC-UNCP . La ecuación de Miranda y Bertero (ecuación 4-12) para algunos lugares es usado para estimar el factor de ductilidad.3 para el factor de ductilidad.2. el edificio tiene buen comportamiento (Rr igual a 1) en ambas direcciones longitudinal y transversal. y factores de comportamiento. y el factor de ductilidad es igual a: Ecuación A-6 Usando este dato y un proporción de endurecimiento de tensión igual a 0% (compatible con las suposiciones hechas en construcción de la aproximación bilineal a la relación de desplazamiento-fuerza). Φ es igual a 0.3. Si el pórtico espacial interior es incluido en la evaluación. Para este ejemplo R es igual a: R=RS Ru RR =2. Notar que si el factor de modificación de Krawinkler y Nassar para el sistema MDOF es considerado (ver sección 4.Para el propósito de esta discusión. son probables límites superiores sobre los valores de probables si la fuerza de corte en la columna y el punto de capacidad de deformación son considerados.8 para el factor de fuerza y 1. el factor de ductilidad calculado usando la relación de Nassar y Krawinkler (ecuación 4-10) es igual a 1.3X1=3. Para un periodo fundamental de 1. este valor R es solo una aproximación. Estas estimaciones de 2. La respuesta del factor de modificación (R) podrá ser calculado como el producto de ductilidad-fuerza. Si el pórtico espacial interior es ignorado. con 16 vanos verticales de pórticos sísmicos (8 por cara) pero solo mal comportamiento en la dirección transversal con 6 vanos verticales de pórticos sísmicos. y asumiendo que las rigideces y fuerzas del pórtico interior son similares para este pórtico perimetral.8X1.33 segundos y una proporción de ductilidad de 1. el edificio tiene buen comportamiento en la dirección longitudinal.3 A. Mas ING.5.4. el factor de ductilidad será reducido. Edificios similares construidos cerca a los 1960s tendrán probables valores de R que varían entre 2 y 4.3 y figura 4-9 para detalles).\nATC-19 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA “R” estudios adicionales (ver Capitulo 5 para detalles) es necesario antes de los valores de R puede ser racionalmente asignado a un nuevo sistema de pórticos o existente.ANTISISMICA FIC-UNCP . FIGURA A-8 ING.\nDocuments Similar To ATC-19.docx\nMore From Angel Santos C