Modelación simplificada de edificios altos de planta libre incluyendo el efecto flexural de la losa.
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2011
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Abstract
En las etapas preliminares del diseño de un edificio de planta libre, es necesario evaluar diferentes configuraciones estructurales para alcanzar un desempeño sísmico adecuado. Sin embargo, el uso de complejos modelos estructurales 3D, resulta impráctico para las oficinas de ingeniería, dada la agilidad de respuesta que requieren los arquitectos y mandantes. Por esto surge la necesidad de evaluar más rápidamente y con una precisión aceptable el desempeño sísmico de estas configuraciones. Existen en la literatura distintos métodos de estimación basados en el uso de elementos continuos; sin embargo, la calibración "a priori" de las propiedades de dichos elementos es compleja. Adicionalmente, en la gran mayoría de los casos se ha ignorado el aporte de la rigidez flexural de la losa en el modelo.
Consecuentemente, se estudia aquí un método simplificado que incluye el efecto flexural de la losa y considera a los muros a través de una analogía de columna ancha. El modelo impone restricciones cinemáticas en la interacción entre los muros y la losa. Al comparar los modos de vibración y las respuestas en el tiempo de este modelo con un modelo 3D de elementos finitos se observan buenos resultados. El modelo propuesto captura la esencia del comportamiento sísmico de la estructura, con errores menores al 6% para las respuestas modales y logra una razón de tiempo de hasta un 1:45 en relación a los modelos 3D utilizados corrientemente. Finalmente, el modelo está pensado para incluir sistemas de disipación de energía y el comportamiento inelástico de los muros del núcleo.
Consecuentemente, se estudia aquí un método simplificado que incluye el efecto flexural de la losa y considera a los muros a través de una analogía de columna ancha. El modelo impone restricciones cinemáticas en la interacción entre los muros y la losa. Al comparar los modos de vibración y las respuestas en el tiempo de este modelo con un modelo 3D de elementos finitos se observan buenos resultados. El modelo propuesto captura la esencia del comportamiento sísmico de la estructura, con errores menores al 6% para las respuestas modales y logra una razón de tiempo de hasta un 1:45 en relación a los modelos 3D utilizados corrientemente. Finalmente, el modelo está pensado para incluir sistemas de disipación de energía y el comportamiento inelástico de los muros del núcleo.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2011