Chequeo de derivas y torsion

[MicheleCasarin]

Buenas queridos colegas,

Escribo en esta oportunidad para discutir sobre el chequeo de desplazamientos mediante la deriva y el chequeo de la torsion en planta.

La norma covenin venezolana obliga a chequear las derivas entre plantas. También obliga a incluir la torsion accidental pero para incluir el corte que se le agrega a la solicitacion sismica, pero no encuentr por ningun lado algo que diga sobre el chequeo de los desplazamientos en una planta que puedan originar torsion.

Por mi lado en cada estructura que yo calculo, aprovecho las ventajas de hacerlo con softwares y veo los desplazamientos en cada nodo ante las solicitaciones sismicas. A veces veo que los desplazamientos son mucho mayores de un lado de la estructura con respecto al otro ante un sismo en esa direccion, a pesar de que cumplen las derivas maximas. Me gusta colocar las columnas o vigas mas grandes, o lo que tenga q hacer, en el lado con desplazamientos mayores para lograr desplazamientos iguales en la estructura y evitar la torsion.

Dice algo sobre esto alguna norma de otro pais, o cuales son sus criterios.

Saludos

[yucapareja]

Disculpa no entiendo cual es la pregunta....


Para evitar torsiones (adicionales a la torsion accidental) se debe tener plantas regulares en rigidez.


La torsion accidental no se puede evitar es algo por los codigos y es para considerar la irregularidad de las cosas dentro del edificio. por ejemplo que todos los muebles esten solo colocados de un lado del edificio.

[MicheleCasarin]

Si yo entiendo el concepto de torsión accidental, yo me refiero es a lo siguiente, por ejemplo: tu diseñas cierta estructura con 4 ejes de columnas en una direccion y despues cuando estas chequeando los desplazamientos, te cumplen el limite de deriva pero te das cuenta que en la misma direccion, un eje de columnas se desplaza 12 mm, el otro 18mm, el de al lado 19mm y el ultimo 28mm. Quizas porque en el primer eje hay mas columnas o dieron mas grandes por las cargas verticales, no importa la razon por la que dio mas rigido.

Aqui es donde viene lo que estoy tratando de plantear, como lograr plantas regulares en rigidez. Lo que yo acostumbro hacer es en el eje de columnas que se desplaza 28mm, coloco columnas mas robustas, por lo tanto mas rigidas, logrando equilibrar los desplazamientos que no haya torsion. Mi pregunta era si en algun pais este chequeo de regularidad en las rigideces de la planta son regidas por una norma, porque yo hago esto que te dije por logica y no por que lo haya leido o me lo hayan dicho.

Gracias por tu comentario

[jcoronellr]

Saludos

Interesante el tema bueno tratare de colaborar en con el.

Cuando una estructura es excitada por un movimiento sísmico, los desplazamientos máximos probables en los distintos puntos de la planta son diferentes a los correspondientes a la acción de la fuerza cortante de piso actuando estáticamente en el C.M. En relación con éstos, los desplazamientos se reducen o aumentan dependiendo de la zona de la planta y de ciertas condiciones. Este fenómeno suele denominarse amplificacion dinamica (torsional). Se producen así variaciones en las demandas, bien sea demandas de resistencia en el rango de respuesta elástica o demandas de ductilidad para el rango de respuesta inelástica. No olvidemos que normalmente las plantas no siempre le coinciden las CR con los CM esto produce que existe una zona rigida y una zona flexible produciendose unos efectos sismicos torsionales  que pueden clasificarse segun sus causas en accidentales o intrinsicos. Accidentales cuando engloban la influencia de las variaciones aleatorias de las distribuciones de masa, rigidez y resistencia, y la influencia de la componente rotacional del sismo. y Intrinsicos los correspondientes a la influencia de las propiedades nominales (inercias, rigideces, excentricidades) en la respuesta dinámica ante las componentes traslacionales del sismo.

Desde el punto de vista de sus consecuencias, los efectos torsionales pueden dividirse en: 1) EFECTOS ELASTICOS, que se desarrollan mientras todos los elementos resistentes de la estructura permanecen en el rango de conducta lineal, usualmente ante la acción de sismos moderados y 2)EFECTOS INELASTICOS, que corresponden a la situación en que algunos elementos resistentes de la estructura entran en el rango de conducta no-lineal y ocurren ante la acción de los sismos más severos.

espero con esta reflexiones colaborar un poco ha comprender mas la teoria.

Ing. Jaime.

[yucapareja]

Si yo entiendo el concepto de torsión accidental, yo me refiero es a lo siguiente, por ejemplo: tu diseñas cierta estructura con 4 ejes de columnas en una direccion y despues cuando estas chequeando los desplazamientos, te cumplen el limite de deriva pero te das cuenta que en la misma direccion, un eje de columnas se desplaza 12 mm, el otro 18mm, el de al lado 19mm y el ultimo 28mm. Quizas porque en el primer eje hay mas columnas o dieron mas grandes por las cargas verticales, no importa la razon por la que dio mas rigido.

Aqui es donde viene lo que estoy tratando de plantear, como lograr plantas regulares en rigidez. Lo que yo acostumbro hacer es en el eje de columnas que se desplaza 28mm, coloco columnas mas robustas, por lo tanto mas rigidas, logrando equilibrar los desplazamientos que no haya torsion. Mi pregunta era si en algun pais este chequeo de regularidad en las rigideces de la planta son regidas por una norma, porque yo hago esto que te dije por logica y no por que lo haya leido o me lo hayan dicho.

Gracias por tu comentario

Buenas Amigo,


Eso ocurre en tu modelo por una razon, no estas considerando diafragmas rigidos.


Debes considerar diafragmas rigidos, muchos estudios ya han concluido que la utilizacion de losas nervadas y macizas se
comportan cercano a un diafragma rigido y puede ser considerado como tal. Al tener el diafragma rigido solo tendras un unico dezplazamiento en cada sentido mas torsion en el diafragma.


Saludos

[MicheleCasarin]

Gracias Ing Jaime por la teoría, muy interesante en verdad leer sobre estos puntos vistos desd otro angulo y con otra explicacion.

Yucapareja tienes razon, tengo que considerar un diafragma rígido. Estoy utilizando losacero con una losa de concreto de 10 cm, que obviamente se comportará como diafragma rígido. Por casualidad no tendrás los requisitos que deben tener un sistema horizontal para que se pueda considerar rigido o flexible?

Otro comentario que tengo es el siguiente. En una oportunidad vi imagenes de dos edificios de unos 20 pisos construidos uno al lado del otro en Nicaragua que sufrieron un sismo severo (no me acuerdo del año), el cual uno se derrumbo y el otro ni siquiera se le rompieron los vidrios que tenían como fachada. El primero tenia la fosa de ascensor hecha de muros de concreto y colocada en un extremo del edificio, haciendo que este girara al rededor de la fosa generando una torsion increible. En cambio el otro edificio, tenia la fosa del ascensor en el medio dandole perfecta simetría.
Los dos edificios tenían losas nervadas como sistema horizontal, por lo tanto se comportaron como diafragma rigido. Podrias decir que en el primer edificio los desplazamientos fueron iguales en toda la planta? El primer edificio se derrumbo fue por las fuerzas cortantes adicionales que se generaron por la torsion? (ya que el centro de masa estaba muy lejos del centro de rigidez)
Que opinas al respecto.

Saludos y Gracias. 

[yucapareja]

No tengo los requisitos, si existen y creo que el Steel Deck Institute tiene un manual
acerca de esto.

Y al respecto del edificio, tienes razon el que fallo fue por la excesiva torsion por la irregularidad en planta.

Cuando se diseña un edificio siempre es importante que los dos primeros modos de vibracion (normalmente lo que tienen mas masa involucrada) o el que tenga mas masa involucrada no sea por torsion sino por traslacion para de esta manera tratar de evitar eso.

Saludos

[MicheleCasarin]

Interesante el dato de los dos primeros modos, buena forma de chequear la irregularidad en planta.

Gracias por tus comentarios y saludos

[jcoronellr]

Saludos

Les dejo este articulo de la clasificacion de diafragmas tomado del FEMA 273.


Ing. Jaime