ingeniero

Diseño Sísmico de Estructuras de Acero 4
PAE

21/06/2010

DISEÑO
SISMICO DE
ESTRUCTURAS
DE ACERO

Relación rigidez-vinculo
rigidezRigidez
e=0

4. Porticos arriostrados
exentricamente
t i
t

e

PAE
L

0

e

Vinculo
L

e

Vinculo

e

Vinculo

e

Vinculo

e

Vinculo

Configuraciones de PAE
e

e

e

e

e
e

Luis Garza Vasquez I.C., M.I.

1Diseño Sísmico de Estructuras de Acero 4
PAE

Luis Garza Vasquez I.C., M.I.

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Comportamiento inelástico de PAE

Luis Garza Vasquez I.C., M.I.

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PAE

Luis Garza Vasquez I.C., M.I.

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Angulo de rotacion plástica del Vinculo

γp
PRM

PAC

PAE
Mecanismos de Disipacion de Energia

Elementos Mecánicos en Vínculos

Angulo de rotacion plástica del Vinculo

e

e

γp
M
V

P

El vínculo puede fallar por flexion o cortante o ambos
e

e

M

M
V

M

M

V

V

V
La fluencia a cortante ocurre cuando:

V

V
Depende de la longitud delvínculo "e"

M

M

Luis Garza Vasquez I.C., M.I.

V = Vp = 0.6 Fy (d - 2tf ) tw
Esfuerzo de
fluencia a
cortante

M

M

Area del alma
del vínculo

Vp = Capacidad plástica total

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e

e

M

M
V

M

M

V

V

V

La fluencia a flexion ocurre cuando:
Equilibrio estático del vínculo:

M = Mp = Z FyV

e=

Mp = Momento plástico total

M

Ve = 2M

2M
V

M

Fluencia a cortante del alma en
toda la longitud del vínculo.

e

e

¡Muy uniforme!

Mp

Mp
Vp

Vp

M

M
Vp

Vp

V =Vp
La fluencia a cortante y flexion ocurren simultáneamente si:
V=Vp and M=Mp

e=

2 Mp

e ≤

M < Mp

Vp

Fluencia a flexion en los
extremos. No es uniforme.

e

Lafluencia a cortante
ocurrira cuando
V=Vp and M < Mp

2Mp
Vp

Fluencia a cortante y estructural de vínculos:
Si no hubiera endurecimiento por deformacion ni
interaccion entre el cortante y la flexion

Mp

Mp
V
V

50

1.6 Mp
Vp

0

Menor resistencia, rigidez y ductilidad

-50

Utilizar sólo si hay restricciones arquitectónicas
-100
-150
-0.15

-0.10

-0.05

0.000.05

0.10

0.15

Link Plastic Rotation, γ p (rad)

Luis Garza Vasquez I.C., M.I.

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W12x16 (A36) e = 3.4 Mp/Vp

W16x36 (A992) e = 2 Mp/Vp (Fluencia a cortante y flexion combinadas)

Link Shea Force (kips)
ar

200
150
100
50
0
-50
-100
-150
-200
-0.15

-0.1

-0.05

0

Link Rotation,

Capacidadde rotacion plástica del vínculo obtenidas experimentalmente

0.05

γ

0.1

0.15

(rad)

Relación entre ángulo de giro del vínculo y derivas
e

γp (rad)

0.12

0.08

0.04

Fluencia a cortante

L

Cortante +
Flexion

Fluencia a flexion

0
0

1

2

3

4

5

Longitud de vínculo: e/ (Mp/ Vp)

Luis Garza Vasquez I.C., M.I.

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e

e

γp

θp
L

L

γp =

L
θp
e

e

e

e

γp

θp
L

γp =

L

L
θp
e

Diseño de PAE
e

e

γp

Procedimiento
1.

θp

L

γp =

Luis Garza Vasquez I.C., M.I.

Dimensionar vínculos para cargas
mayoradas.

2.

Dimensionar todos los otros miembros
y conexiones para resistir toda la
capacidad de losvínculos.

3.
3

γp

Estimar l d
E ti
la demanda d d tilid d en el
d de ductilidad
l
vínculo; revisar que el vínculo pueda
suministrar dicha ductilidad.

4.

Realizar los detalles que garanticen
una buena ductilidad (atiesadores y
arriostramiento lateral)

L
θp
2e

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Limitaciones

Resistencia a cortante del...