Evaluación nuevo límite de deformación de entrepiso para edificios urbanos de acero

La normativa de diseño sísmico de edificios NCh 433, ha adoptado como especificación para edificios de acero estructural el código norteamericano AISC 341. Este código está definido en coordinación con otros estándares de diseño que pueden discrepar de los requerimientos normativos chilenos. Un aspe...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Díaz-Aliaga, Juan Carlos
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2019
País:Chile
OAI Identifier:oai:repositorio.anid.cl:10533/236268
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/10533/236268
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Palabra clave:Ingeniería y Tecnología
Ingeniería Civil
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description La normativa de diseño sísmico de edificios NCh 433, ha adoptado como especificación para edificios de acero estructural el código norteamericano AISC 341. Este código está definido en coordinación con otros estándares de diseño que pueden discrepar de los requerimientos normativos chilenos. Un aspecto que diferencia a ambos códigos es la distorsión de entrepiso admisible, parámetro fundamental en la definición de niveles de detallamiento, comportamiento esperado y costo estructural. El código norteamericano establece distorsiones límites que pueden alcanzar más de dos veces las permitidas por NCh 433. Estas diferencias establecen una inquietud respecto de la compatibilidad entre NCh 433 y AISC 341 sin validación local. En este trabajo se estudia el comportamiento sísmico de marcos especiales resistentes a momento de 3, 6 y 13 pisos considerando la normativa chilena, diseños alternativos que liberan un 25% las deformaciones de entrepiso y diseños norteamericanos. Los diseños con la normativa chilena vigente resultan en promedio 51% más costosos, en términos de materialidad del sistema resistente, que los diseños norteamericanos. Con la propuesta de modificación se obtienen diseños en promedio 26% más costosos que los diseños norteamericanos. Al comparar los escenarios nacionales, los diseños de la propuesta de modificación son en promedio 17% más económicos que los diseños del código actual. Las estructuras se analizan considerando el estado del arte en modelación estructural, mediante análisis determinísticos de respuesta no lineal en el tiempo considerando 2 sets de 44 componentes de registros provenientes de terremotos asociados a cada ambiente sismo-tectónico. Los resultados de los diseños nacionales, tanto en base a la normativa actual como la propuesta de modificación, muestran respuestas medias esencialmente elásticas, más cercanas al comportamiento esperado de marcos intermedios en vez de marcos especiales. Respecto a los diseños norteamericanos se observan demandas de ductilidad que justifican su caracterización como marcos especiales.
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El código norteamericano establece distorsiones límites que pueden alcanzar más de dos veces las permitidas por NCh 433. Estas diferencias establecen una inquietud respecto de la compatibilidad entre NCh 433 y AISC 341 sin validación local. En este trabajo se estudia el comportamiento sísmico de marcos especiales resistentes a momento de 3, 6 y 13 pisos considerando la normativa chilena, diseños alternativos que liberan un 25% las deformaciones de entrepiso y diseños norteamericanos. Los diseños con la normativa chilena vigente resultan en promedio 51% más costosos, en términos de materialidad del sistema resistente, que los diseños norteamericanos. Con la propuesta de modificación se obtienen diseños en promedio 26% más costosos que los diseños norteamericanos. Al comparar los escenarios nacionales, los diseños de la propuesta de modificación son en promedio 17% más económicos que los diseños del código actual. Las estructuras se analizan considerando el estado del arte en modelación estructural, mediante análisis determinísticos de respuesta no lineal en el tiempo considerando 2 sets de 44 componentes de registros provenientes de terremotos asociados a cada ambiente sismo-tectónico. Los resultados de los diseños nacionales, tanto en base a la normativa actual como la propuesta de modificación, muestran respuestas medias esencialmente elásticas, más cercanas al comportamiento esperado de marcos intermedios en vez de marcos especiales. Respecto a los diseños norteamericanos se observan demandas de ductilidad que justifican su caracterización como marcos especiales.The seismic design code for urban buildings NCh 433 has adopted the U.S. code AISC 341 as specification for structural steel buildings. This code was developed in concordance with others U.S. codes which may differ from Chilean regulatory requirements. An aspect that differentiates both codes is the allowable interstory drift ratio. The allowable drift ratio is fundamental in the expected behavior, detail requirements and structural cost. U.S. code establishes limit drift ratio that can reach more than twice the allowed by NCh 433. These differences raise a concern regarding the compatibility between NCh 433 and AISC 341 without local verifications. In this work, the seismic behavior of special moment frames of 3-, 6- and 13-story is studied considering Chilean code definitions, alternative designs that release in 25% the allowable drift ratio, and North American designs from their current regulations. The designs with the current Chilean regulations are on average 51 % more expensive, in terms of materiality of the resistant system, than the North American designs. The designs obtained with the modification proposal are on average 26 % more expensive than the North American designs. When comparing the national scenarios, the designs of the modification proposal are on average 17 % cheaper than the designs of the current code. The structures are analyzed considering the state of the art in structural modeling by deterministic time history analysis considering 2 sets of 44 components by ground motion records from real earthquakes associated with each seismic-tectonic environment. Chilean designs results show essentially elastic median responses, closer to the expected behavior of intermediate moment frame rather than special moment frame. In North American designs, demands for ductility are observed that justify their characterization as special frames.PFCHA-BecasPFCHA-Becas22151921https://hdl.handle.net/10533/236268instname: Conicytreponame: Repositorio Digital RI2.0info:eu-repo/grantAgreement//22151921info:eu-repo/semantics/dataset/hdl.handle.net/10533/93488info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/cl/Ingeniería y TecnologíaIngeniería CivilIngeniería Estructural y MunicipalEvaluación nuevo límite de deformación de entrepiso para edificios urbanos de aceroEvaluation of a new drift ratio limit for urban steel buildingsTesis Magísterinfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionTesisTesishttps://hdl.handle.net/10533/236268PFCHA-Becasb66cc19f-a739-43f8-b958-a8f1424508f9virtual::49434-1b66cc19f-a739-43f8-b958-a8f1424508f9virtual::49434-1CC-LICENSElicense_rdfapplication/octet-stream1223https://repositorio.anid.cl/bitstreams/0b60889a-9645-4daf-96eb-6f7ccbca5194/downloade924f67ab89699e49759d603359f23fdMD51ORIGINALActividad Graduacion JCD.pdfDocumento principalapplication/pdf7872704https://repositorio.anid.cl/bitstreams/d04a3dcb-73e9-4714-8ea6-50d12cf40dcc/download158af56d89bc498bd8679f4d5ab2b455MD52LICENSElicense.txttext/plain1779https://repositorio.anid.cl/bitstreams/6c7f1525-a4d8-4b23-9852-c86598b65a1e/download593a6e7305c66c56041a9f9e15a649c1MD53TEXTActividad Graduacion JCD.pdf.txtExtracted texttext/plain252465https://repositorio.anid.cl/bitstreams/45695b03-219c-49c1-ae80-2b637d36dd61/downloadc0622c5ac4e288d4c845dc76464aae9bMD54THUMBNAILActividad Graduacion JCD.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg2080https://repositorio.anid.cl/bitstreams/5636bf43-1319-4f83-8a1a-08a6f2d8f153/download9cefadea3f809368d75c138603c225c4MD5510533/236268oai:repositorio.anid.cl:10533/2362682023-07-24 18:07:15.127http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/cl/info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://repositorio.anid.clRepositorio ANIDaletelier@anid.clTGljZW5jaWEgZGUgRGlzdHJpYnVjacOzbiBObyBFeGNsdXNpdmEKCkFsIGZpcm1hciB5IHByZXNlbnRhciBlc3RhIGxpY2VuY2lhICwgdXN0ZWQgKGVsIGF1dG9yKGVzKSBvIHRpdHVsYXIgZGUgZGVyZWNob3MgZGUgYXV0b3IpIGdhcmFudGl6YSBhIGxhIENvbWlzacOzbiBOYWNpb25hbCBkZSBJbnZlc3RpZ2FjacOzbiBDaWVudMOtdGljYSB5IFRlY25vbMOzZ2ljYSAoQ09OSUNZVCkgZWwgZGVyZWNobyBubyBleGNsdXNpdm8gZGUgcmVwcm9kdWNpciAsIHRyYWR1Y2lyIChjb21vIHNlIGRlZmluZSBtw6FzIGFiYWpvKSAsIHkvbyBkaXN0cmlidWlyIHN1IGRvY3VtZW50byAoaW5jbHV5ZW5kbyBlbCByZXN1bWVuKSBlbiB0b2RvIGVsIG11bmRvIGVuIGZvcm1hIGltcHJlc2EgeSBlbiBmb3JtYXRvIGVsZWN0csOzbmljbyB5IGVuIGN1YWxxdWllciBtZWRpbywgaW5jbHV5ZW5kbywgcGVybyBubyBsaW1pdGFkbyBhLCBhdWRpbyBvIHbDrWRlby4KClVzdGVkIGFjZXB0YSBxdWUgQ09OSUNZVCBwdWVkZSwgc2luIGFsdGVyYXIgc3UgY29udGVuaWRvLCBjb252ZXJ0aXJsbyBhIGN1YWxxdWllciBtZWRpbyBvIGZvcm1hdG8gcGFyYSBlbCBmaW4gZGUgbGEgY29uc2VydmFjacOzbi4KClRhbWJpw6luIGFjZXB0YSBxdWUgQ09OSUNZVCBwdWVkZSB0ZW5lciBtw6FzIGRlIHVuYSBjb3BpYSBkZSBlc3RlIGRvY3VtZW50byBwYXJhIGZpbmVzIGRlIHNlZ3VyaWRhZCwgY29waWFzIGRlIHNlZ3VyaWRhZCB5IGNvbnNlcnZhY2nDs24uCgpVc3RlZCBkZWNsYXJhIHF1ZSBlbCBkb2N1bWVudG8gZXMgdW4gdHJhYmFqbyBvcmlnaW5hbCwgeSBxdWUgdXN0ZWQgdGllbmUgZWwgZGVyZWNobyBkZSBvdG9yZ2FyIGxvcyBkZXJlY2hvcyBjb250ZW5pZG9zIGVuIGVzdGEgbGljZW5jaWEuIFRhbWJpw6luIGRlY2xhcmEgcXVlIHN1IHBldGljacOzbiBubywgYSBsbyBtZWpvciBkZSBzdSBjb25vY2ltaWVudG8sIGluZnJpbmdlIGxvcyBkZXJlY2hvcyBkZSBhdXRvciBkZSBuYWRpZS4KClNpIGVsIGRvY3VtZW50byBjb250aWVuZSBtYXRlcmlhbGVzIGRlIGxvcyBxdWUgbm8gdGllbmVuIGRlcmVjaG9zIGRlIGF1dG9yICwgdXN0ZWQgZGVjbGFyYSBxdWUgaGEgb2J0ZW5pZG8gZWwgcGVybWlzbyBzaW4gcmVzdHJpY2Npw7NuIGRlbCBwcm9waWV0YXJpbyBkZSBsb3MgZGVyZWNob3MgcmVxdWVyaWRvcyBwb3IgZXN0YSBsaWNlbmNpYSB5IHF1ZSBlc2UgbWF0ZXJpYWwgY3V5b3MgZGVyZWNob3Mgc29uIGRlIHRlcmNlcm9zIGVzdMOhIGNsYXJhbWVudGUgaWRlbnRpZmljYWRvIHkgcmVjb25vY2lkbyBlbiBlbCB0ZXh0byBvIGNvbnRlbmlkbyBkZWwgZG9jdW1lbnRvIGVudHJlZ2Fkby4KClNJIEVMIEVOVsONTyBTRSBCQVNBIEVOIEVMIFRSQUJBSk8gUVVFIEhBIFNJRE8gUEFUUk9OQURPIE8gQVBPWUFETyBQT1IgQUxHVU5BIElOU1RJVFVDScOTTiBRVUUgTk8gU0VBIENPTklDWVQsIFVTVEVEIEFDRVBUQSBRVUUgSEEgQ1VNUExJRE8gQSBDVUFMUVVJRVIgREVSRUNITyBERSBSRVZJU0nDk04gVSBPVFJBUyBPQkxJR0FDSU9ORVMgUkVRVUVSSURBUyBQT1IgRElDSE8gQ09OVFJBVE8gTyBBQ1VFUkRPLgoKQ09OSUNZVCBpZGVudGlmaWNhcsOhIGNsYXJhbWVudGUgc3Ugbm9tYnJlKGVzKSBjb21vIGVsIGF1dG9yKGVzKSBvIHByb3BpZXRhcmlvKHMpIGRlIGxhIHByZXNlbnRhY2nDs24gLCB5IG5vIGhhcsOhIG5pbmd1bmEgYWx0ZXJhY2nDs24sIGV4Y2VwdG8gc2Vnw7puIGxvIHBlcm1pdGlkbyBwb3IgbGEgbGljZW5jaWEsIHBhcmEgc3UgcHJlc2VudGFjacOzbi4K
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