Estudio comparativo del modelo de rotulas plásticas por el método de las fibras y el modelo de tablas del ASCE 41-13, aplicado al análisis no lineal del bloque A de la facultad de Ingeniería Civil y Mecánica
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Date
2020
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil
Abstract
The present investigation compiled necessary information such as structural and
architectural plans to carry out a performance analysis of the building A of the
Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica that was built in 1984.
Based on publications such as FEMA 356, FEMA 440, ASCE 41-13 and NEC-SEDS
2015, a structural modeling of the building was developed through construction
plans with the help of the 2016 ETABS, where linear and non-linear considerations
were taken, for the definition of the demand, response spectra and accelerograms
properly selected and adjusted according to the demand of the building used as a
study center.
For each case of nonlinear analysis, two models of plastic hinges are assigned: a
model established by ASCE 41-13, and another method known as the fiber hinges.
The results of the pushover and response history evaluations are compared with
parameters such as: levels of damage, displacements, drifts and the behavior of
hinges in the frame sections.
It is concluded that the plastic Hinges applied with the method of the tables of ASCE
41-13 have a conservative behavior in relation to the application of plastic hinges by
the fiber method, this at the same time this kind of analysis takes longer time of
computational analysis, in addition it is determined that in the FICM building there is
no correct design of the connections between beams and columns, which leads to a
fragile failure, and that plastic hinges occur first in columns and then in beams, a
rather critical issue
Description
La presente investigación recopiló información necesaria como planos estructurales
y arquitectónicos para llevar a cabo un análisis por desempeño del edificio A de la
facultad de Ingeniería Civil y Mecánica que fué construida en 1984.
Con fundamento en publicaciones como el FEMA 356, FEMA 440, ASCE 41-13 y
NEC-SE-DS 2015, con ayuda de planos constructivos se desarrolló un modelado
estructural del edificio con la ayuda del software ETABS 2016, en donde se tomaron
consideraciones lineales y no lineales. Para la definición de la demanda se utilizan
espectros de respuesta y acelerogramas apropiadamente seleccionados y ajustados de
acuerdo a la ocupación de la edificación utilizada como centro de estudios.
Para cada caso de análisis no lineal se asignan rotulas plásticas con dos modelos de
análisis: un modelo establecido por el ASCE 41-13, y otro método conocido como el
método de las fibras.
Se comparan los resultados de las evaluaciones pushover y de historia de respuesta, se
comparan parámetros como: niveles de daño, desplazamientos, derivas y
comportamiento de las secciones en función de las rotulas plásticas.
Se concluye que las rotulas plásticas analizadas con el método de las tablas del ASCE
41-13 presentan un comportamiento conservador en relación a las rotulas plásticas
analizadas por el método de las fibras, este a la vez conlleva un mayor tiempo de
análisis computacional, además se determina que en el edificio de la FICM no existe
un correcto diseño de nudos, que induce a producir una falla frágil, y que las rotulas
plásticas se produzcan primero en columnas y después en vigas, cuestión bastante
critica.
Keywords
ESTUDIO COMPARATIVO, ASCE 41-13, ANÁLISIS NO LINEAL, ROTULAS PLÁSTICAS, ANÁLISIS NO LINEAL, CARGA SÍSMICA, CARGAS GRAVITACIONALES, ESPECTRO DE RESPUESTA