Modelamiento y analisis de Edificaciones con Sotanos

Started by inhmel, 01 de September de 2014, 08:33:13 PM

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inhmel

01 de September de 2014, 08:33:13 PM
Sres. de este Foro,[/size]Un saludo cordial a todos. Actualmente requiero analizar y diseñar un edificio 7 pisos y 2 niveles de sótano. Me he topado, sin embargo, con el problema del modelamiento estructural: si debe realizarse en conjunto (7 pisos + sótanos) o desacoplarlas (superestructura y subestructura) y analizarlas por separado. En el primer caso, ¿como modelo la interfaz entre la superestructura y la subestructura, de modo que la superestructura registre desplazamientos ante cargas laterales pero no así la subestructura? En el segundo caso, ¿cual es el tratamiento para la losa de transferencia que existe entre el 2do nivel de sótano y el 1er piso de la estructura?Agradeceré mucho su atención y ayuda.

PROYECTOR

#1
02 de September de 2014, 10:26:31 AM
Para darte una respuesta más acertada debes indicar el tipo de análisis sísmico que estás considerando.

Si deseas aplicar el método estático equivalente para determinar las fuerzas sísmicas, puedes modelar toda la estructura (incluyendo los niveles de sótano), e indicarle al programa a partir de que nivel quieres que calcule las fuerzas sísmicas (o aplicar tu las cargas laterales que ya has calculado en los niveles correspondientes).

Si vas a realizar un análisis modal con espectro de respuesta, la cosa se complica un poco ya que la respuesta de la estructura puede variar considerablemente dependiendo de como consideres la interacción suelo-estructura. Sin embargo, considerar dicha interacción no suele dar valor agregado en muchos casos , por lo que pienso que podrías considerar las dos siguientes opciones:

(1) Modelar la estructura hasta el nivel de base (sin sotanos): Este enfoque suele ser conservador a fin de determinar las solicitaciones sísmicas en los elementos de la estructura, ya que el período de vibración será menor.

(2) Modelar toda la estructura, y empotrada a nivel del primer sotano, sin considerar la interacción suelo estructura: Este enfoque puede ser conservador a fin de determinar los desplazamientos laterales de la estructura.

Para tener un idea más clara de lo que implica considerar la interacción suelo-estructura te recomiendo revisar el siguiente documento, en el se discuten varias opciones para modelar la estructura con los sotanos (en el que se incluyen las dos opciones antes descritas) y se evalúan con un ejemplo real.

http://www.nehrp.gov/pdf/nistgcr12-917-21.pdf

La respuesta a tu segunda pregunta tiene que ver con algo llamado "Backstay Effect", y está relacionado con el diseño de diafragmas, en estos documentos podrás encontrar algo de información al respecto:

http://www.nehrp.gov/pdf/nistgcr11-917-10.pdf

http://www.nehrp.gov/pdf/nistgcr10-917-4.pdf

Espero que te sirva. Saludos,


Vlacev TE

#2
02 de September de 2014, 10:43:02 AM
También, se puede modelar el modelo normal pero restringiendo los nodos que estarán por debajo del nivel del terreno. La fuerza sísmica es de naturaleza del suelo, así que las diferencias entre los periodos de vibración sólo se presentan en estructuras por encima del nivel del terreno y no por debajo. El uso de resortes laterales también podrás usarlo (resortes en compresión) como forma de restringir los nodos.

Veggeta

#3
25 de October de 2014, 12:58:37 AM
Si el edificio tuviera tres o cuatro sótanos por ejemplo y las paredes del sótano están ancladas con soil nailing por ejemplo, es decir no existe la necesidad de construir un cajón de concreto armado para su contención, y se maneja el período desde el nivel de base (sin sótanos), ya en la realidad, el diafragma (losa) del nivel de base estaría empotrado o tendría tope con el suelo entonces, por lo que el edificio oscilaría del nivel de base hacia arriba; con el tope de la base y de ése mismo nivel hacia los sótanos inferiores ésta oscilación sería nulo.  ; me surgen las siguientes interrogantes:

a) Si la losa o diafragma del piso de base tiene tope (contacto directo) con el suelo, es necesario que los diafragmas o losas de los sótanos inferiores  tengan también tope directo con el suelo

b) Cómo se maneja ese detalle constructivo de este contacto directo con el suelo del diafragma en cuestión, (con la existencia del soil nailing)? si me pudieran proporcionar un croquis al respecto sería muy bueno...

Gracias...
"La oscuridad nos envuelve a todos, pero mientras el sabio tropieza con una pared, el ignorante está tranquilo en el centro de la estancia"

hugovago

#4
26 de October de 2014, 09:41:36 AM
Dynamic Soil-Structure Interaction of Instrumented Buildings and Test Structures

https://escholarship.org/uc/item/3rh1w1hr#page-1

IngCMelendez

#6
26 de October de 2014, 09:09:10 PM
Elijah


En el caso de ser un semisotano solo tendriamos que asignar resortes laterales hasta la altura del semisotano que esta debajo del nivel 0.00, y como asigno resortes laterales negativos a los muros de semisotanos ( o sotanos) si los 4 lados del edificio tienen sentidos opouestos (osea de dos en dos)?

andrestain

#7
27 de October de 2014, 08:02:16 AM
Yo lo que hago es modelar la estructura completa incluyendo los sótanos, asignándoles resortes de solo compresión a las paredes o muros de sótano. En cuanto a la losa de fundación que esta en contacto con la tierra, también le asigno resortes de solo compresión ( Si el edificio lleva losa de fundación flotante, si lleva pilotes es otra cosa).


En mi experiencia, tal como dice PROYECTOR, los valores no dan muy por encima a los valores que tendríamos si modelamos solo la estructura sin sótanos.
La Ingeniería Estructural es:
"El Arte de utilizar materiales que tienen propiedades que solo pueden ser estimadas, para construir estructuras reales que solo pueden ser analizadas aproximadamente, que soportan fuerzas que no son conocidas con precisión, de manera que nuestra responsabilidad con el diseño sea satisfecha."
Dr. EH Brown - 1967

Rapaig

#8
27 de October de 2014, 01:44:09 PM
Buenas!!

He estado siguiendo lo que discuten en este hilo, y tengo la siguiente interrogante

Para el caso de puentes tipo marco (cajones o pórticos), acá en Chile usamos el modelo cinemático descrito en PDF adjunto.

Para ubicarlos un poco adjunto un trozo del documento, del numeral 3.1003.5, del volumen 3 del Manual de Carreteras de Chile.

Quote3.1003.5 ESTRUCTURAS ENTERRADAS TIPO MARCO O CAJON

En el presente tópico del Manual se entrega un modelo de análisis de estructuras enterradas tipo marco o cajón, estableciéndose un modelo cinemático para determinar la componente sísmica del empuje sobre dichas estructuras. El modelo establecido es aplicable al diseño de pasos desnivelados tipo marco o cajón con tablero o losa de techo que actúe como puntal, emplazados bajo la cota de terreno natural, o insertos en un relleno compactado, como por ejemplo, el relleno compactado de un terraplén.
También será aplicable a pasos desnivelados estructurados como puentes, en los cuales el tablero actúa como puntal, existiendo continuidad entre la losa del tablero y los muros espaldares de los estribos.
El modelo de análisis planteado en el presente tópico de Estructuras Enterradas Tipo Marco o Cajón, puede ser reemplazado por otros publicados en la literatura técnica, siempre y cuando tengan un respaldo teórico válido y cuenten con la aprobación de la Dirección de Vialidad.
Las solicitaciones estáticas se determinarán con los empujes estáticos establecidos por la Norma AASHTO, los cuales se superpondrán a la componente sísmica del empuje.

La pregunta es: "¿Es válido este modelo para aplicarlos a subterráneos como el descrito en esta discusión?"

Saludos
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