DISEÑO SISMORRESISTENTE DE MARCOS RIGIDOS …

DISEÑO SISMORRESISTENTE DE MARCOS RIGIDOSDIAGONALIZADOS

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MARCOS RIGIDOS CON ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOS

Uniones Rígidas

Columna

Viga

Arriostre


ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOSComportamiento y desempeño ante cargas laterales

•Son sistemas estructurales con una alta rigidez traslasional.

•La ductilidad y capacidad de disipar energía de estos sistemasestructurales es limitada.


ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOS

Formación de Rotulas Plásticas

Cedencia por tensión y pandeo flexional

Posibles Mecanismos

Cedencia por tensión en Arriostres.

Cedencia por pandeo flexional enarriostres a compresión.


ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOSConfiguración geométrica

Según Comentario Capitulo 13, sección 13.1 de AISC341-2005.



Otras configuraciones



Configuraciones Inestables



Limite de esbeltez para arriostramientos

Según Capitulo 13, sección 13.2a de AISC341-2005.



Fuerzas de Diseño para el arriostramiento

Según Capitulo 13, sección 13.2b de AISC341-2005.

Cuando el área neta efectiva del miembro que conforma el arriostramientosea menor que el área gruesa, la fuerza de tensión requerida para el diseñodel mismo basado en el estado limite de fractura del área neta esta debeser mas grande que el menor de los siguientes valores:

- La resistencia teórica a tracción normal del arriostramiento, calculadacomo Ry Fy Ag.

- La fuerza máxima, obtenida del análisis estructural, que el sistemapuede transferir al arriostramiento.

Es importante destacar que esto solo es aplicable en miembros donde su sección transversal esreducida considerablemente, en la mayoría de los casos donde el área neta es un valor muycercano al del area gruesa esta condición no aplica.



Distribución de las Fuerzas laterales

Según Capitulo 13, sección 13.2c de AISC341-2005.

En los marcos rígidos en los que se coloquen arriostramientos, sedeben disponer los mismos de forma alternada y de tal manera que lafuerza máxima actante en cada arriostramiento a tensión sea entre un 30 yun 70 por ciento de la fuerza lateral de diseño para cada entrepiso, almenos que el esfuerzo máximo para los arriostramientos en compresiónsupere la carga máxima de diseño.



Limitaciones para el diseño de los arriostramientos y Columnas

Según Capitulo 13, sección 13.2d de AISC341-2005.

Elementos no Atiesados ALAS de Arriostre

<

Elementos Atiesados ALMA de Columnas

Ca ≤ 0.125

<

Ca > 0.125

<

Pu, Fuerza de compresión axial requeridaPy, Fuerza de cedencia axial requerida



Limitaciones para el diseño de las Vigas

Según Capitulo 13, sección 13.2d de AISC341-2005.

Elementos no Atiesados ALAS de Viga

<

Elementos Atiesados ALMA de Viga

<


DISEÑO SISMORRESISTENTE DE MARCOS RIGIDOS

Limitaciones para el diseño en vigas y columnas



Requerimientos de las conexiones de los arriostres (TENSION)

Según Capitulo 13, sección 13.3a de AISC341-2005.

- La resistencia teórica a tracción normal del arriostramiento, calculadacomo Ry Fy Ag.

- La fuerza máxima, obtenida del análisis estructural, que el sistemapuede transferir al arriostramiento.

La fuerza de tensión requerida para el diseño de las conexiones debe serla menor de los siguientes valores:



Requerimientos de las conexiones de los arriostres (FLEXION)

Según Capitulo 13, sección 13.3b de AISC341-2005.

<Mr

Mp = T*e

En conexiones donde se cumple con losrequerimientos de la sección 13.3a y ademásno existe excentricidad del miembro en tensiónrespecto al baricentro de concurrencia deelementos que llegan al nodo, la resistencia amomento no debe ser considerada en laconexión.



Requerimientos a Compresión de los arriostres


Carga Residual

La fuerza de compresión requerida para el diseño de las conexionesbasado en formación de la rotula plástica por compresión debe ser almenos el siguiente valor:

<Pr


ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOSRequerimientos para geometrías especiales de arriostramientos.Tipo “V” y “V” Invertida


La viga debe ser continua entre columnas, además esta debe serposeer una capacidad a flexión tal que pueda soportar tanto la cargavariable como la carga permanente sin el soporte de los arriostres.

En el caso de los arriostramientos los requerimientos son los quesiguen:

- Los arriostramientos en tensión deben soportan al menos una fuerza detensión igual a RyFyAg.

- La capacidad máxima de los arriostres a compresión es de 0.30Pn.



Requerimientos para configuraciones especiales de arriostramientos

Según Capitulo 13, sección 13.4a(2) de AISC341-2005.

Las Vigas deben ser continuas entre las columnas. Las alas de la vigadeben estar arriostradas lateralmente a una distancia Lpd. Ambas alas dela viga deben estar arriostradas en el punto de intersección de losarriostramientos concéntricos.



Empalmes de las columnas

Según Capitulo 13, sección 13.5 de AISC341-2005.

Los empalmes de las columnas deben cumplir los requerimientos mínimosestablecidos en la sección 8.4 y las siguientes condiciones mininasestipuladas en la sección 13.5 para columnas que pertenecen a sistemascon diagonales concéntricas:

- Deben desarrollar el 50% de la menor resistencia a flexión de los miembros conectados.

M > 0.5 Mpc

Mpc = Zc ( Fyc - Puc /Ag )

- La resistencia por corte debe ser al menos:

Vuc = (2 Mpc / Lv )


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