Publicación: Correlación entre los índices de sobreesfuerzo y los resultados de un análisis no lineal estático para una estructura de concreto reforzado
Fecha
2025
Autores
Alzate Sánchez, Augusto
Título de la revista
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Editor
Universidad EAFIT
Resumen
Two hypothetical structures of different heights are proposed, designed using moment-resistant reinforced concrete frame structural systems. The dimensions of the structures were selected so that they complied with the normative limits of mezzanine drifts, using the spectrum of design accelerations. In both structures, the exact amount of steel required in the design was installed to ensure that the overstress rates of the structural elements were close to unity and to ensure that demand was equal to capacity. In addition, a static nonlinear analysis was carried out to determine the capacity curve of the structures and the displacements associated with the collapse condition were obtained. Subsequently, the levels of spectral demand were increased for each of the structures under study, so that they reached the collapse displacement, which made it possible to evaluate the overstress indices associated with the failure of the structure. Finally, these values were correlated with the capacity curves. For shorter structures, it was determined that overstress indices greater than a value of 1.9, both in columns and beams, are associated with the collapse of the structure. In the tallest buildings, it was discovered that overstress values close to 1.9 in beams and 1.2 in columns indicate the collapse condition.
Descripción
Se proponen dos estructuras hipotéticas de diferente altura, diseñadas utilizando sistemas estructurales de pórticos de concreto reforzado resistente a momentos. Las dimensiones de las estructuras fueron seleccionadas de manera que cumplieran con los límites normativos de derivas de entrepiso, empleando el espectro de aceleraciones de diseño. En ambas estructuras, se colocó la cantidad nominal de acero requerido en el diseño para asegurar que los índices de sobreesfuerzo de los elementos estructurales estuvieran próximos a la unidad y se garantizara que la demanda fuera igual a la capacidad. Además, se llevó a cabo un análisis no lineal estático de plastificación progresiva para determinar la curva de capacidad de ambas estructuras y se obtuvieron los desplazamientos asociados a la condición de colapso. Posteriormente, se incrementaron los niveles de demanda espectral para cada una de las estructuras en estudio, de manera que alcanzaran el desplazamiento de colapso, lo que permitió evaluar los índices de sobreesfuerzo asociados a la falla de la estructura. Finalmente, se correlacionaron estos valores con las curvas de capacidad. Para las estructuras de menor altura, se determinó que los índices de sobreesfuerzo superiores a un valor de 1.9, tanto en columnas como en vigas, están asociados al colapso de la estructura. En los edificios más altos, se encontró que valores de sobreesfuerzo cercanos a 1.9 en vigas y a 1.2 en columnas indican la condición de colapso.
Palabras clave
Análisis no lineal estático de plastificación progresiva, Curvas de capacidad, Desplazamiento, Diseño, Índices de sobreesfuerzo