DISEO POR DESEMPEO DE UNA EDIFICACIN DE CONCRETO ARMADO DE 4 PISOS USANDO UN ANLISIS NO LINEAL DINMICO

XXI CONEIC Y IX COINEICHUANCAYO 2013Del 19 al 23 de agostoUNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERFACULTAD DE INGENIERA CIVIL

ESTUDIO DE LOS AMORTIGUAMIENTOS EN ESTRUCTURAS

El amortiguamiento es la propiedad que tiene un edificio para disipar energa, disminuyendo los movimientos ssmicos a los que est siendo sometido.

En efecto, la amortiguacin es un fenmeno que existe en todo sistema. Algunos sistemas tienen poco y algunos sistemas tienen ms. Se relaciona con qu y cmo los elementos se ensamblan entre s en el sistema.

AMORTIGUAMIENTO EN ESTRUCTURAS:Es la conversin de la energa mecnica en calor; se presenta como amortiguamiento material producto de la interaccin molecular; y amortiguamiento interfacial.Todas las estructuras y materiales poseen amortiguamiento inherente, en estructuras se le denomina histertico pero tambin se encuentra ms de un tipo de amortiguamiento en una misma estructura. CONCEPTOS:

EL AMORTIGUAMIENTO DE COULOMB. Corresponde a un amortiguamiento de friccin, con direccin del desplazamiento y de signo opuesto al de la velocidad.

EL AMORTIGUAMIENTO HISTERTICO. Para el cual la fuerza de amortiguamiento es proporcional al desplazamiento y de signo opuesto al de la velocidad.

EL AMORTIGUAMIENTO VISCOSO. Por el cual la fuerza de amortiguamiento es proporcional a la velocidad.TIPOS DE AMORTIGUAMIENTO:

ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO. La fractura del concreto y el posterior rozamiento entre las fisuras y entre los nervios de las barras de acero y la matriz de cemento y los agregados permiten la disipacin de la energa vibracional introducida a la estructura; estas solicitaciones afectan tambin el acero de refuerzo que puede sufrir modificaciones en su estructura cristalina llevando al endurecimiento por deformacin. Estas acciones originan la capacidad de amortiguamiento del concreto.

ESTRUCTURAS DE ALBAILERA. Los muros estructurales son elementos que se encuentran ya en el rango inelstico o no lineal. Lo que refleja en que la curva de descarga tenga una trayectoria diferente a la de carga.

ESTRUCTURAS DE ACERO. Las estructuras de acero son sistemas dctiles y tenemos estructuras con prticos arriostrados y con prticos no arriostrados. AMORTIGUAMIENTOS EN SISTEMAS ESTRUCTURALES:

Los niveles de amortiguamiento tpicos de distintos tipos de estructuras dependen de:

Los materiales empleados.La configuracin y sistema estructural.Las condiciones de apoyo.La naturaleza del suelo de fundacin.Del nivel de deformaciones o esfuerzos en la estructura.De la naturaleza de las vibraciones (Amplitud).

En esencia, del nivel de respuesta de la estructura.

NIVELES DE AMORTIGUAMIENTO:

DEPARTAMENTO DE ENERGA DE EE.UU. (2002)

FREEMAN et al. (1984)

OTROS INVESTIGADORES:TIPO DE CONSTRUCCIONVALORES PARA AMORTIGUAMIENTODowrick, 1984NewmarkACERO2- 5 %3 - 5 %ALBAILERIA7 - 10 %5 - 8 %CONCRETO5 - 7 %7 - 10 %

NEWMARK Y HALL (1982)

El amortiguamiento vara significativamente con la amplitud de las vibraciones que experimenta la estructura. Reconociendo lo anterior se recomienda un amortiguamiento para vibraciones moderadas y otro para vibraciones intensas como las que se prev pueden presentarse en el sismo de diseo.

se considera que el amortiguamiento de 5% prescrito por los reglamentos de construccin es representativo de la mayora de los casos.

La gran cantidad de valores de amortiguamiento determinados experimentalmente han sido obtenidos por lo general, ya sea de componentes estructurales individuales o a partir de vibraciones de baja amplitud.

De ah que para estructuras de conjunto sujetas a movimientos fuertes del suelo, ser necesario alguna extrapolacin de los datos de amortiguamiento existentes.

PORQUE AUMENTA EL CUANDO LA ESTRUCTURA ENTRA EN EL RANGO INELASTICO?

El comportamiento no lineal est asociado a dao, inicialmente solo en los elementos no estructurales y despus tambin en la estructura misma. Evidencias del comportamiento no lineal, y del dao, son agrietamientos, desprendimientos, pandeos locales, y deformaciones residuales de la estructura.

Importa sobre todo la modificacin en la respuesta que se tiene despus de la fluencia, cuando la rigidez de la estructura se reduce drsticamente y por otra parte entran en juego fuentes de amortiguamiento muchos mayores que las que se tienen en la etapa de comportamiento lineal. Es costumbre relacionar este comportamiento de la respuesta debido a la disipacin de energa por comportamiento no lineal de la estructura, a una propiedad llamada ductilidad, la que se refiere a su capacidad de mantener su resistencia para deformaciones muy superiores a aquella para la que se inici la fluencia.