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Universidad Católica de Santa María Facultad de Arquitectura e Ingeniería Civil y del Ambiente Escuela Profesional de Ingeniería Civil

CURSO DE EXTENSION

INTRODUCCION AL DISEÑO POR DESEMPEÑO

DOCENTE: MSc. Ing. Jorge Rosas Espinoza ALUMNO  RAMOS BAUTISTA JUAN EMERSON

GRUPO

1

1. Explicar de manera detallada la metodología del Análisis por Desempeño. El análisis por desempeño propone comparar la capacidad resistente de la estructura representada por una curva carga – desplazamiento llevada a valores espectrales con la demanda de un sismo representado por su espectro de respuesta. La curva de capacidad es independiente del método usado para calcular las demandas.

Ilustración 1 Tipos de respuesta espectral TRADICIONAL-ADRS

En general la capacidad de una estructura depende de la resistencia y la capacidad de deformación de cada uno de sus componentes individuales. Para determinar las capacidades después del límite elástico es necesario unos procedimientos de análisis no lineal.    

Se define Un espectro de respuesta o una equivalente serie de registros simulados de sismos. El modelo matemático de una estructura, inicialmente sin rótulas, es expuesto a fuerzas laterales hasta que algunos elementos alcancen su límite elástico. Luego la estructura es modificada para tomar en cuenta la resistencia reducida de elementos donde su capacidad ha sido rebasada y se han producido rótulas. Una distribución de fuerzas laterales es otra vez aplicada hasta que en elementos adicionales se produzcan rótulas. Este proceso se continúa hasta que la estructura se vuelva inestable o hasta que un predeterminado límite sea alcanzado.

Ilustración 2 Rotulas plásticas

Luego de realizar este análisis y superponiendo el espectro de capacidad y de demanda se obtiene las respuesta máxima del edificio, en el punto de intersección de ambos espectros. Este punto es conocido como punto de desempeño.

Ilustración 3 Punto de desempeño máximo

2. Cuáles son los cuatro conceptos básicos para el análisis por desempeño. Los conceptos más importantes para el análisis por desempeño son    

Niveles de desempeño Objetivos de desempeño Curva de capacidad Espectro de capacidad

3. Que es un objetivo de desempeño Un Objetivo de desempeño se define seleccionando un nivel de desempeño; Esta evaluación de desempeño de una edificación permite detectar las fortalezas y áreas de oportunidad que tiene ante un sismo esperado. Se busca mejorar el desempeño mediante una evaluación oportuna 4. Cuáles son los niveles de desempeño del edificio y a que se refiere cada uno. Operacional, 1-A: Este es el nivel de desempeño relacionado a la funcionalidad. El daño a la estructura del edificio es limitado tal que la continuidad de ocupación no esta en cuestión y cualquier reparación requerida es menor y puede ser llevado a cabo sin significante molestia para los ocupantes. Similarmente, el daño a sistemas no estructurales y contenidos relacionado a la funcionalidad es menor y no compromete el funcionamiento del edificio. Ocupación Inmediata, 1-B: Esto corresponde al criterio más amplio usado para servicios esenciales. Los espacios y sistemas del edificio se esperan que estén razonablemente utilizables, pero la continuidad de todos los servicios, no esta necesariamente garantizado, Sus contenidos pueden estar dañados.

Seguridad de Vida, 3-C: Este nivel está proyectado a alcanzar un estado de daño que presente una baja probabilidad de amenaza a la seguridad de vida, a partir del daño estructural por falla de componentes no estructurales del edificio. Los contenidos de mobiliarios, sin embargo, no son controlados, y crean peligros secundarios, tal como emisión de químicos o fuego. Estabilidad Estructural, 5-E: Este estado de daño esta dirigido a pórticos principales del edificio o sistemas que llevan la carga vertical. La amenaza a la vida por peligro de falla externa o interna de componentes no estructurales o aún por daño estructural puede ocurrir. 5. Cuál es la intensidad de los movimientos sísmicos El nivel del terremoto se expresa en términos ingenieriles para su uso en el diseño  Sismo de Servicio (SE): Sismo con 50% de probabilidad de ser excedido en un periodo de 50 años.  Sismo de Diseño (DE): Sismo con 10% de probabilidad de ser excedido en un periodo de 50 años.  Sismo Máximo (ME): Máximo nivel de sismo esperado dentro del marco geológico conocido, o el movimiento de suelo con 5% de probabilidad de ser excedido en 50 años de periodo 6. Cuáles son los objetivos de desempeño y que debe cumplir una edificación común Los objetivos de desempeño son:  Completamente operacional  Operacional  Seguridad de vida  Cerca de colapso Los objetivos que debe cumplir una edificación común son: completamente operacional, operacional, seguridad de vida y cerca del colapso. 7. Cuál es la diferencia entre curva de capacidad y espectro de capacidad. El espectro viene definida por el escenario sísmico y se caracteriza por el espectro de respuesta elástico. En cambio el espectro de capacidad es netamente de la estructura que se define mediante la aceleración espectral en función del desplazamiento que representa el comportamiento dinámico del edificio. 8. Explique la representación bilineal del espectro de capacidad. Con la finalidad de tener parámetros objetivos y cuantificables respecto al comportamiento de la estructura, el espectro de capacidad se representa por medio de una curva bilineal simplificada definida por dos puntos de control: capacidad de cendencia (DY, AY) y capacidad última (Du,Au)

 Punto de cedencia: representa el desplazamiento en el que la respuesta del edificio a ser fundamentalmente no lineal.  Punto de capacidad última: representa el desplazamiento en el que el sistema estructural global ha alcanzado el mecanismo de colapso.

Ilustración 4 Representación bilineal de la curva de capacidad

9. Qué características tiene el espectro de demanda Permite el máximo desplazamiento espectral de la edificación. Es la representación de la acción sísmica y se basa en el espectro de respuesta de diseño de la zona de estudio, con un 5% de amortiguamiento, reducido para niveles mayores de amortiguamiento efectivo. El espectro es reducido para simular la energía disipada por la respuesta inelástica de la estructura mediante un amortiguamiento efectivo adicional. Cuando una estructura es inducida al rango inelástico el amortiguamiento efectivo puede ser visto como una combinación del amortiguamiento viscoso e histeretico. 10. Indique como se calcula el punto de desempeño Superponiendo el espectro de capacidad y el de demanda se obtiene las respuesta máxima del edificio, en el punto de intersección de ambos espectros es conocido como el punto de desempeño.

Ilustración 5 Punto de desempeño

El método de obtención del punto de desempeño se basa en un proceso iterativo que puede tener los pasos siguientes: I. II. III. IV.

V.

obtener el espectro de respuesta transformar la curva de capacidad en espectro de capacidad seleccionar puntos de prueba construir una representación bilineal del espectro de capacidad para estimar el amortiguamiento efectivo y tener una apropiada reducción del espectro de demanda determinar si dpi está dentro