Influencia del comportamiento dinámico de una edificación regular para la selección del método de análisis de resistencia sísmica.

El Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10), exige emplear métodos para realizar un análisis dinámico de una determinada estructura con base en su geometría e irregularidad. Sin embargo, la integración de elementos que aportan rigidez al sistema de resistencia sísmica de la ed...

Full description

Autores:: Infante Chaparro, Alvaro Sebastian

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2022

Institución:: Universidad Santo Tomás

Repositorio:: Repositorio Institucional USTA

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description	El Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10), exige emplear métodos para realizar un análisis dinámico de una determinada estructura con base en su geometría e irregularidad. Sin embargo, la integración de elementos que aportan rigidez al sistema de resistencia sísmica de la edificación (Muros o arrostramientos), no son tenidos en cuenta como criterio de selección en el método de análisis dinámico. El objetivo principal de esta investigación, es estudiar la influencia de los elementos de gran rigidez que intervienen en el comportamiento dinámico de las estructuras, mediante análisis relativos en sus parámetros modales, a través de métodos de análisis de resistencia sísmica, como el método de la Fuerza Horizontal Equivalente (FHE) y Análisis Dinámico Elástico, requeridos por el reglamento (NSR-10), en edificaciones de hormigón armado regulares y simétricas en su plano vertical y horizontal de 10 niveles. Las edificaciones propuestas, tienen variaciones en la geometría de sus elementos y distanciamiento entre sus elementos verticales, para predefinir un comportamiento dinámico propio y diferente para los casos de estudio como lo son comportamiento a cortante, flexión interna y flexión global. Los resultados obtenidos muestran un aumento en la diferencia entre las fuerzas sísmicas obtenidas entre el método FHE y el ADE a medida que el contraste de rigidez entre los elementos incrementa. Con base en lo anterior, esta investigación plantea como posibilidad, considerar el mecanismo que gobierna el comportamiento dinámico de una edificación como parámetro importante para la selección del método de análisis de resistencia sísmica. Con los resultados obtenidos, se logra inferir que la correcta selección de la metodología de análisis de base y la comprensión del funcionamiento estructural, se pueden traducir en la reducción de sobre costos de construcción de la edificación.
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W., & Kirby, J. T. (1996). Dynamic analysis of a ten-story reinforced concrete building using a continuum model. Computers & structures, 58(3), 487-498. Chaparro Tarazona, Villalba Morales, J. D., Benjumea Royero, J. M., & Universidad Industrial de Santander. Escuela de Ingenieria Mecanica. Tesis. (2017). INFLUENCIA DE LA CAPACIDAD DE DISIPACION DE ENERGIA SELECCIONADA EN EL COMPORTAMIENTO SIMICO Y COSTO DE EDIFICIOS APORTICADOS DE CONCRETO REFORZADO LOCALIZADOS EN ZONAS DE AMENAZA SISMICA BAJA E INTERMEDIA EN COLOMBIA [recurso electronico]. UIS. Chesnais, C. (2010). Dynamique de milieux réticulés non contreventés: application aux bâtiments (Doctoral dissertation, Ecole Centrale de Lyon). Chesnais, C., Hans, S., & Boutin, C. (2011). Dynamics of reticulated structures: Evidence of atypical gyration modes. International Journal for Multiscale Computational Engineering, 9(5). Conesa Costa, A. (2013). Estudio de vibraciones transversales en vigas dañadas. Corzo, K. (2005). 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CÁLCULO DE LA FUERZA SISMICA APLICANDO EL MÉTODO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE Y EL ANÁLISIS DINÁMICO ELÁSTICO CRONOLÓGICO BAJO LOS LINEAMIENTOS DEL NUEVO REGLAMENTO SISMO RESISTENTE COLOMBIANO NSR-10 PARA UNA ESTRUCTURA TIPO DE 5 NIVELES UBICADA EN LA CIUDAD DE SAN JOSE DE CÚCUTA. 10.13140/RG.2.2.33772.51846. Gonella, S., & Ruzzene, M. (2008). Homogenization of vibrating periodic lattice structures. Applied Mathematical Modelling, 32(4), 459-482. Hans, S., & Boutin, C. (2008). Dynamics of discrete framed structures: a unified homogenized description. Journal of Mechanics of Materials and Structures, 3(9), 1709-1739. Lizcano Carreño, Y. L., & Tobo Cáceres, L. C. (2019). Análisis estático de fuerzas horizontales equivalentes comparado con el análisis dinámico modal espectral y cronológico en las edificaciones regulares e irregulares del área metropolitana de Bucaramanga. Monleón, S., & Lázaro, C. (2011). El concepto de hiperviga como generalización de los modelos unidimensionales en la estática de piezas alargadas. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería, 27(4), 294-303. Potzta, G., & Kollar, L. P. (2003). Analysis of building structures by replacement sandwich beams. International Journal of Solids and Structures, 40(3), 535-553. Reyes, L. E. G. (1998). Dinámica estructural aplicada al diseño sísmico. Universidad de loa Andes, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Civil. Richardson, M. H. (1997). Is it a mode shape, or an operating deflection shape?. Sound and Vibration, 31(1), 54-67 Rotondo, L. M. B., & Barbat, A. H. (1999). Diseño sismorresistente de edificios. Reverté. S.P. Timoshenko, en: History of Strength of Materials, McGraw-Hill. Reeditadopor Dover en, 1953, 1983 Sísmica, A. (2010). NSR-10. Reglamento colombiano de construcción sismo resistente. Bogotá D.C., Colombia. Smith, B. S., Kuster, M., & Hoenderkamp, J. C. D. 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El objetivo principal de esta investigación, es estudiar la influencia de los elementos de gran rigidez que intervienen en el comportamiento dinámico de las estructuras, mediante análisis relativos en sus parámetros modales, a través de métodos de análisis de resistencia sísmica, como el método de la Fuerza Horizontal Equivalente (FHE) y Análisis Dinámico Elástico, requeridos por el reglamento (NSR-10), en edificaciones de hormigón armado regulares y simétricas en su plano vertical y horizontal de 10 niveles. Las edificaciones propuestas, tienen variaciones en la geometría de sus elementos y distanciamiento entre sus elementos verticales, para predefinir un comportamiento dinámico propio y diferente para los casos de estudio como lo son comportamiento a cortante, flexión interna y flexión global. Los resultados obtenidos muestran un aumento en la diferencia entre las fuerzas sísmicas obtenidas entre el método FHE y el ADE a medida que el contraste de rigidez entre los elementos incrementa. Con base en lo anterior, esta investigación plantea como posibilidad, considerar el mecanismo que gobierna el comportamiento dinámico de una edificación como parámetro importante para la selección del método de análisis de resistencia sísmica. Con los resultados obtenidos, se logra inferir que la correcta selección de la metodología de análisis de base y la comprensión del funcionamiento estructural, se pueden traducir en la reducción de sobre costos de construcción de la edificación.The Colombian Code for Seismic Design and Construction (NSR-10) requires the use of methods to perform a dynamic analysis of a given structure based on its geometry and irregularity. However, the integration of elements that provide stiffness to the seismic resistance system of the building (walls or bracing) are not taken into account as a selection criterion in the dynamic analysis method. The main objective of this research is to study the influence of the high stiffness elements involved in the dynamic behavior of the structures, by means of relative analysis in their modal parameters, through seismic resistance analysis methods, such as the Equivalent Horizontal Force (EHF) method and Elastic Dynamic Analysis, required by the regulation (NSR-10), in regular and symmetrical reinforced concrete buildings in their vertical and horizontal plane of 10 levels. The proposed buildings have variations in the geometry of their elements and spacing between their vertical elements, to predefine their own dynamic behavior and different for the cases of study, such as shear, internal bending and global bending behavior. The results obtained show an increase in the difference between the seismic forces obtained between the FHE and ADE methods as the stiffness contrast between the elements increases. Based on the above, this research raises the possibility of considering the mechanism that governs the dynamic behavior of a building as an important parameter for the selection of the seismic resistance analysis method. With the results obtained, it can be inferred that the correct selection of the basic analysis methodology and the understanding of the structural performance can be translated into the reduction of construction cost overruns of the building.Pregradoapplication/pdfAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Influencia del comportamiento dinámico de una edificación regular para la selección del método de análisis de resistencia sísmica.Pregrado Ingeniería CivilDynamic AnalysisSeismic ResistanceRegular BuildingDynamic ParametersNumerical ModelAnálisis DinámicoResistencia SísmicaEdificación RegularParámetros DinámicosModelo NuméricoTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCRAI-USTA TunjaAraque Lavalle, L. V. (2013). Desarrollo de un software en Java para el cálculo de fuerzas sísmicas usando el método de la fuerza horizontal equivalente.Awad, R. R. (2012). Análisis y diseño sísmico de edificios. Universidad Eafit.Barbat, A. H., & Canet, J. M. (1994). Estructuras sometidas a acciones sísmicas: cálculo por ordenador. Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería.Boutin, C., & Hans, S. (2003). Homogenisation of periodic discrete medium: Application to dynamics of framed structures. Computers and Geotechnics, 30(4), 303-320.Carolina, F., Chesnais, C., Semblat, J. F., Desprez, C., & Giry, C. (2019, September). Une technique d'homogénéisation appliquée aux bâtiments périodiques multiportiques. In 10ème colloque national de l'AFPS-AFPS’19.Chaallal, O., Gauthier, D., & Malenfant, P. (1996). Classification methodology for coupled shear walls. Journal of Structural Engineering, 122(12), 1453-1458.Chajes, M. J., Finch Jr, W. W., & Kirby, J. T. (1996). Dynamic analysis of a ten-story reinforced concrete building using a continuum model. Computers & structures, 58(3), 487-498.Chaparro Tarazona, Villalba Morales, J. D., Benjumea Royero, J. M., & Universidad Industrial de Santander. Escuela de Ingenieria Mecanica. Tesis. (2017). INFLUENCIA DE LA CAPACIDAD DE DISIPACION DE ENERGIA SELECCIONADA EN EL COMPORTAMIENTO SIMICO Y COSTO DE EDIFICIOS APORTICADOS DE CONCRETO REFORZADO LOCALIZADOS EN ZONAS DE AMENAZA SISMICA BAJA E INTERMEDIA EN COLOMBIA [recurso electronico]. UIS.Chesnais, C. (2010). Dynamique de milieux réticulés non contreventés: application aux bâtiments (Doctoral dissertation, Ecole Centrale de Lyon).Chesnais, C., Hans, S., & Boutin, C. (2011). Dynamics of reticulated structures: Evidence of atypical gyration modes. International Journal for Multiscale Computational Engineering, 9(5).Conesa Costa, A. (2013). Estudio de vibraciones transversales en vigas dañadas.Corzo, K. (2005). Diseño de un modelo estructural con el programa ETABS. Trabajo de graduación. Facultad de ingeniería. Universidad de San Carlos de Guatemala.Eftekhar Azam, Saeed & Chatzi, Eleni & Papadimitriou, Costas & Smyth, Andrew. (2015). Experimental validation of the Kalman-type filters for online and real-time state and input estimation. Journal of Vibration and Control. 23. 10.1177/1077546315617672.Falcão, Jonas & Alves Carvalho, Rodolfo & Ribeiro, Renan & Moreno, Ledymar & Brito, José. (2020). INFLUENCE OF SLENDERNESS RATIO IN THE MODAL ANALYSIS BY ANALYTICAL FORMULATION. 121-135. 10.47964/1120.9010.19696.Franco Ariza, Carolina. (2021). Multiscale Modeling of the Seismic Response of Buildings: Coupling Homogenization and Multifiber Elements. PhD thesis. Gustave Eiffel University.Gil, John. (2012). CÁLCULO DE LA FUERZA SISMICA APLICANDO EL MÉTODO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE Y EL ANÁLISIS DINÁMICO ELÁSTICO CRONOLÓGICO BAJO LOS LINEAMIENTOS DEL NUEVO REGLAMENTO SISMO RESISTENTE COLOMBIANO NSR-10 PARA UNA ESTRUCTURA TIPO DE 5 NIVELES UBICADA EN LA CIUDAD DE SAN JOSE DE CÚCUTA. 10.13140/RG.2.2.33772.51846.Gonella, S., & Ruzzene, M. (2008). Homogenization of vibrating periodic lattice structures. Applied Mathematical Modelling, 32(4), 459-482.Hans, S., & Boutin, C. (2008). Dynamics of discrete framed structures: a unified homogenized description. Journal of Mechanics of Materials and Structures, 3(9), 1709-1739.Lizcano Carreño, Y. L., & Tobo Cáceres, L. C. (2019). Análisis estático de fuerzas horizontales equivalentes comparado con el análisis dinámico modal espectral y cronológico en las edificaciones regulares e irregulares del área metropolitana de Bucaramanga.Monleón, S., & Lázaro, C. (2011). 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Influencia del comportamiento dinámico de una edificación regular para la selección del método de análisis de resistencia sísmica.

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