ArqUtal - RAM Advanse análisis sísmico

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í dCómo agregar las cargas sísmicas de la NCh433, paso por paso.

Guía RAM Advanseg g g p p p

El proceso de análisis sísmico requiere un modelo completo  y funcionando adecuadamente.p q p yProcure cumplir con este requisito antes de iniciar el siguiente procedimiento.

Consideremos que sólo se han definido los estados de carga gravitacionales y de viento:

Para definir las cargas de peso propio deben agregar a todas las descargas de las losas (que aplicamos en las vigas), el peso propio de los elementos estructurales. 

RAM lo calcula automáticamenteRAM lo calcula automáticamente:NOTA. Si el coeficiente en Y fuera ‐2, consideraría un 200% del peso propio de los elementos.

Definiremos varios nuevos estados de carga tipo earthquake (EQ):

Definiremos varios nuevos estados de carga tipo earthquake (EQ):

SEx y SEz :  Sismo Estatico en direccion x o z (según corresponda)

Definiremos varios nuevos estados de carga tipo earthquake (EQ):

SDx y SDz:   Sismo Dinamico en direccion x o z (según corresponda)

Definiremos varios nuevos estados de carga tipo earthquake (EQ):

TAx y TAz:   Torsión accidental en direccion x o z (según corresponda)

Una vez definidos todos los estados de carga sísmica (también puede ser antes de definirlos), seleccionamos toda la estructura y en el menú de nodos escogemos asignar centro de masas en varios pisos simultáneamente:

Seleccionar los factores indicados para aplicar la carga mínima requerida en la norma NCh433, artículo 5.5.1:

Para obtener los períodos fundamentales de la estructura hay que correr un análisis (con un espectro de diseño cualquiera, por ejemplo el incluido a continuación:

Al correr el análisis (F9)  para una estructura de dos pisos con diafragmas rígidos bastaría escoger 6 modos de vibrar (3 por cada diafragma):

Una vez que hemos hecho el primer análisis con algún espectro de respuesta, obtendremos los modos de vibrar como parte de los resultados. 

Recuerden los modos de vibrar son propiedad de su estructura no dependen del espectroRecuerden, los modos de vibrar son propiedad de su estructura, no dependen del espectro aplicado.

En primer lugar, se debe verificar que las masas sísmicas de cada nivel correspondan al valor:(PP+0.25SC) es decir, la carga total de peso propio más el porcentaje de sobrecargas que definen el peso sísmico por cada nivel.

Para identificar los modos con mayor participación de masa modal en cada dirección de análisis, debemos mirar el contenido de la tercera tabla.En el ejemplo, el modo 1 es el modo fundamental en Z (período 0.75 s, según la segunda tabla)

el modo 3 es el modo fundamental en X (período 0 26 s)el modo 3 es el modo fundamental en X (período 0.26 s)Estos son los que usaremos en los análisis de la NCh433.

A continuación buscaremos los coeficientes sísmicos de acuerdo a la norma NCh433, usando la planilla NCh433, o bien, calculándolos a mano, como vimos en el ejercicio 6.Una vez que introducen todos los parámetros de  su estructura (categoría, zona, etc.) deben ingresar los períodos fundamentales obtenidos anteriormenteingresar los períodos fundamentales obtenidos anteriormente.

Luego basta indicar el peso propio y la sobrecarga total de la estructura (casillas D29 a E30) más el factor de sobrecarga (casilla F31), para obtener los valores de corte basal Qo en cada dirección de análisis.

Luego basta indicar el peso propio y la sobrecarga total de la estructura (casillas D29 a E30) más el factor de sobrecarga (casilla F31(, para obtener los valores de corte basal Qo en cada dirección de análisis.

Esos valores de corte basal deben ser distribuidos en altura conforme a lo visto en el ejercicio 7.

Ahora vamos a suponer que usted calculó correctamente la distribución de cargas por piso, p q g p psegún lo indicado en el ejercicio 7.1 (artículo 6.2 de la NCh433), en ambas direcciones, considerando los valores de corte basal obtenidos anteriormente (Qox y Qoz).

Para aplicar las cargas sísmicas al estado Sex, seleccionamos los nudos de los centros de masa y la opción de fuerzas puntuales.

Las cargas del sismo en dirección X se aplican bajo la columna FX.

Fíjese que los valores calculados a mano correspondan en magnitud y unidades a los introducidos en RAMintroducidos en RAM.

Repetir la dosis para el estado de carga SEz, aplicando cargas puntuales en la columna FZ.Como antes: fíjese que los valores calculados a mano correspondan en magnitud y unidades a los introducidos en RAM.

Notar que el sismo  lo introduje con signo menos (para que apunte hacia arriba)

Por otra parte, calcule los momentos de torsión accidental  para los dos pisos y para el sismo en p p p y pcada dirección, igual que en el ejercicio 7.2 (artículo 6.2.8 de la NCh433) 

La torsión accidental TAx se asigna como momento en torno al eje vertical, bajo la columna MY.

La torsión accidental TAz también es un momento en torno al eje vertical, bajo la columna MY.

Ahora viene lo mejor, el análisis modal‐espectral.j p

En primer lugar, definiremos el espectro de respuesta que se aplicará en el análisis modal espectral.

Introduzca los parámetros del edificio en la Tabla 1 de la hoja Modal espectral en NCh433 xlsIntroduzca los parámetros del edificio en la Tabla 1 de la hoja Modal‐espectral en NCh433.xls.

Una vez introducidos los períodos fundamentales de las direcciones X y Z, obtendremos los espectros de diseño en cada dirección.

En el modelo de RAM sólo podremos introducir un espectro (limitación del software) por lo queEn el modelo de RAM sólo podremos introducir un espectro (limitación del software), por lo que para efectos del ejercicio utilizaremos el espectro con mayores valores (en este caso el de Z).

Este mismo espectro será el que copiemos en RAM.Lamentablemente, otra limitación del software: hay que copiar todos los datos uno por uno.

Entonces definimos el análisis dinámico SDx del siguiente modo:

Factor de escala  = 1 (este factor amplifica o reduce  el espectro ya definido)Dirección 0 (corresponde a sismo en dirección X positiva)Dirección  = 0 (corresponde a sismo en dirección X positiva)Amortiguamiento = 5% (depende de la estructura, para acero también usaremos 5%)

Entonces definimos el análisis dinámico SDz del siguiente modo:

Factor de escala  = 1 (este factor amplifica o reduce  el espectro ya definido)Dirección 90 (corresponde a sismo en dirección Z hacia arriba)Dirección  = ‐90 (corresponde a sismo en dirección Z, hacia arriba)Amortiguamiento = 5% (depende de la estructura, para acero también usaremos 5%)

Eso es todo sobre cómo introducir las cargas.gSólo faltaría definir las combinaciones, según lo indicado en las bases de diseño  de ejemplo.

Las combinaciones de carga para el diseño por tensiones admisibles y para verificar el cumplimiento de las condiciones de serviciabilidad, son las siguientes.p , g

Las combinaciones de mayoraciónyutilizadas para el diseño por factores de carga y resistencia de losresistencia de los elementos (diseño de hormigón armado), son las indicadas a continuación.

Las deformaciones sísmicas deben mantenerse controladas a 1/500 de la altura de entrepiso.pRevise el artículo  5.5.3 de la norma NCh433.

Procure cumplir con esto.

Recuerde que las estructuras chilenas que tuvieron buen comportamiento en el sismo de 1985 q q pcumplen  con lo siguiente:

30 [m/s] ≤ H/T ≤ 70 [m/s]30 [m/s]  ≤   H/T    ≤  70 [m/s] 

Donde H es la altura total del edificio (en metros) y T es el período  del primer modo.

Procure cumplir con esto también.

Y recuerde:

si no sabe pregunte!si no sabe… pregunte!