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Autor Tema: Analisis Estático vs Analisis Espectral  (Leído 7362 veces)

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Desconectado unamuno

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Analisis Estático vs Analisis Espectral
« en: 16 de Noviembre de 2010, 04:18:17 pm »
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  • Hola amigos del foro, tengo una duda que me corroe las neuronas....Alguna vez leí un artículo que mencionaba que un análisis espectral es más confiable que un análisis estático cuando se trata de estructuras altas, esto porque los modos altos que no se contabilizarían en un método estático. Pues bien, estoy modelando una estructura de 30m de altura en el sap2000 e ingrese la carga estática y el espectro...luego revise los resultados y encontre que el estático es mucho mayor. Entonces me surge la pregunta...siempre el estático es conservador...o en algunos casos no lo es....si alguien puede orientarme con un ejemplo en el sap2000 me ayudaran mucho.
    Por si aca no es un modelo del trabajo....estoy de vacaciones y me gusta ir estudiando temas que me han provocado ciertos traumas.
    Ojala alguien pueda ayudarme a salir de este hoyo de la ignorancia.
    U.


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    Re:Analisis Estático vs Analisis Espectral
    « Respuesta #1 en: 16 de Noviembre de 2010, 08:25:21 pm »
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  • el analisis espectral tiene limitaciones? los codigos limitan los resultados, en la NSR tiene que ser como minimo el 80% del estatico.

    Lo que si es importante es el comportamiento, los modos de analisis son muy importantes a medida que se tienen estructuras mas complejas, los efectos torsionales,..., etc.

    Desconectado jlramoscruz

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    Re:Analisis Estático vs Analisis Espectral
    « Respuesta #2 en: 16 de Noviembre de 2010, 08:46:14 pm »
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  • Limitaciones!!!!, limitaciones tiene el analisis estatico por que solo es un procedimiento para estructuras de poca altura y regulares.
    Saludos
    jlramoscruz

    Desconectado unamuno

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    Re:Analisis Estático vs Analisis Espectral
    « Respuesta #3 en: 16 de Noviembre de 2010, 11:41:16 pm »
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  • Coincido contigo....mas que ver lo que dice la norma, mi pregunta es mas orientada al concepto. Es evidente que el métod estátcio  simplifica muchas cosas...por eso decía que quisiera visualizarlo en un modelo matemático....siempre he tenido esa duda...y ojala me ayuden a disolverla con un ejemplo practico.
    Un cordial saludo desde Argentina
    U.

    Desconectado yucapareja

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    Re:Analisis Estático vs Analisis Espectral
    « Respuesta #4 en: 17 de Noviembre de 2010, 05:30:56 am »
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    el analisis espectral tiene limitaciones? los codigos limitan los resultados, en la NSR tiene que ser como minimo el 80% del estatico.



    En los codigos se utiliza como minimo un % del estatico (en mi pais 100%) no por ninguna limitacion del analisis espectral sino por que en el metodo estatico para el calculo del periodo se utilizan formulas experimentales mas exactas (que consideran manposteria), cuando se realiza el analisis espectral (o superposicion modal) se considera la estructura con solo vigas, columnas y losas por lo cual el periodo da menor al real.


    El metodo de superposicion modal toma en cuenta factores torsionales que no se consideran en el estatico, para estructuras regulares es practicamente indiferente el uso de ellos.




     
    Saludos,

    Desconectado Elijah

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    Re:Analisis Estático vs Analisis Espectral
    « Respuesta #5 en: 17 de Noviembre de 2010, 08:45:24 am »
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  • En ambos métodos podemos calcular el periodo fundamental por métodos especificados en las normas o también métodos  más reales. Para realizar un análisis estático sólo se usa el primer modo de vibración por considerarse el más crítico, a diferencia que en un método por combinación espectral se evalúan muchos modos de vibración por combinaciones como la cuadrática. Entonces podemos elegir cuál de los métodos se considera que da los resultados más aproximados, y porqué se piden en las normas que la cortante en la base del análisis dinámico debe de ser un porcentaje del análisis estático.

    Porqué se solicita un análisis dinámico en estructuras irregulares o de mayor importancia, es que por razones de configuración y muchos factores que podrían ser hasta la forma como se evalúan los modos, no siempre el primer modo es el más crítico, entonces con un análisis estático no estaríamos considerando otras formas de modo distintas a la primera que tengan una mayor participación de masa (entonces hablar de primer modo sería algo relativo).

    Técnicas como el pushover toman en consideración el primer modo de vibración, pero también dan la opción de elegir cualquier modo crítico. Sería bueno que todas nuestras normas implementen diseños por desempeño y no esperar un nuevo sismo que nos haga ver que nuestros códigos son obsoletos. Además cada vez que cambian de norma no hacen más que copiar las del IBC, ASCE, etc. A muchos que preguntan por temas de tesis tienen para investigar un código sísmico regional, creo ya se planteó antes pero nadie se anima.

    Desconectado Ruben

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    Re:Analisis Estático vs Analisis Espectral
    « Respuesta #6 en: 18 de Noviembre de 2010, 07:14:01 am »
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  • Con respecto a este tema comparto el material del ing Reboredo.
    Saludos

    Desconectado javi_ingc

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    Re:Analisis Estático vs Analisis Espectral
    « Respuesta #7 en: 25 de Febrero de 2011, 03:23:54 pm »
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  • Adjunto un archivo mathcad con el cálculo de un pórtico de 4 grados de libertad por método modal y método modal espectral. Se calcula al final un factor de participación modal ( el cual indica que porcentaje de participación tiene cada modo en la respuesta. Si el primer modo participa en un porcentaje mayor al 90% es adecuado usar el método estático)

    Espero sirva

    Saludos

    Desconectado Elijah

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    Re:Analisis Estático vs Analisis Espectral
    « Respuesta #8 en: 25 de Febrero de 2011, 04:00:09 pm »
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  • Hay diferencias entre ambos métodos, si uno lo hace a mano:

    En un método estático el periodo de vibración en una estructura se calcula de fórmulas, un tanto empíricas, dadas en las normas; en cambio para un análisis modal se toman modelos sísmicos que pueden ser de acoplamiento cercano o lejano, el cálculo por eigen modos o modos Ritz, además de las distintas combinaciones a usar. Por ende un análisis dinámico es más preciso que el estático.

    Dadas estas diferencias no siempre se cumple que en un análisis estático llegue al 90% de participación modal, sólo se recomienda el análisis por fuerzas horizontales en edificios de poca importancia y con parámetros de configuración regular.

    De realizar un análisis con programas de cómputo, es mejor realizar un análisis modal espectral con, al menos, modos que nos den el 90% de participación, y posteriormente su comparación para la fuerza mínima en la base según comparación del análisis por FHE. En un análisis por computadora, se trabajará para el análisis estático, con el primer periodo que prevalece del análisis modal.

    Y ni un análisis dinámico modal espectral llega a ser preciso como métodos como el análisis no lineal estático o métodos más desarrollados como tiempo historia no-lineal. Un análisis modal espectral tiene desventajas, pero así es como avanzan las herramientas de cálculo y no desmerecer tal o cual método, sino ir ganando práctica en conocer los métodos más modernos, ya que estos métodos modernos serán el estándar de aquí a algunos años.

    Desconectado lokitosamax

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    Re:Analisis Estático vs Analisis Espectral
    « Respuesta #9 en: 26 de Febrero de 2011, 11:43:29 am »
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  • El análisis Dinámico o sísmico es mas exacto que el Estático pues el estático solo toma un modo y no toma en cuenta el amortiguamiento ni tampoco la aceleración de las estructuras. en el Anilk chopra esta el analisis de este tipo de estructuras tanto simetricas en x y tambien simetricas en y.con esto puedes analizar la estructura en forma mas conveniente ya que hay variación por las diferentes simetrias.
    <br />m\ddot{u}+c\dot{u}+ku=-m\nu \ddot{u_{g}}(t) \\ usando los modos del analisis se tendria de esta manera.
    \begin{eqnarray}<br />u=\phi.q \\<br />u(t)=\sum_{n=1}^{N}\phi_{n}.q_{n} \\<br />M_{i}=\phi^{T}.m.\phi \\<br />C_{i}=\phi^{T}.c.\phi \\<br />K_{i}=\phi^{T}.k.\phi \\<br />\ddot{q}+2\xi_{n}.w_{n}.\dot{q}+w_{n}^{2}.q_{n}=-\Gamma_{n}\ddot{U_{t}} \\<br />D=q_{i}.\Gamma_{i} \\<br />\ddot{D_{i}}+2\xi w_{n}.\dot{D_{n}}+w_{n}^{2}.D_{n}=\ddot{U}_{g}(t)<br />\end{eqnarry}
    Con esto ya puedes hacer una analisis modal identificando las cortantes los momentos por cada modo identificando las cortantes y momentos basales para lo que es calculos de sistemas simetricos en el eje X y el eje Y en cualquier parte de la estructura se usa un analisis similar al anterior ahora para estructuras totalmente  asimetricas se usa el metodo FEM para poder hacer un analisis mas contundente bueno en fin creo que deberias revisar antes de ponerte a resolver con un software revisar bibliografia como el Anilk.Chopra Dynamic of structure (puedes revisar el ejemplo 13.13 en la pagina 537 en la segunda o 577 de la tercera edición) del susodicho libro  ;)
    « última modificación: 26 de Febrero de 2011, 12:19:37 pm por lokitosamax »


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