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Title: Análisis de centros de torsión sísmica en edificios.
Author: Bedoya Londoño, Carlos Mario
Cadavid Puerta, Giovanny Andrés
Issue Date: 10-Aug-2004
Advisor / Validator: Arango, Leon Jairo
Roldán Coronado, Oscar Ovidio
Keywords: Edificios sismo resistentes
Sistemas estructurales
Torsión sísmica
Sismos
Description: Todas las estructuras deben diseñarse para soportar las fuerzas verticales causadas por las cargas muertas y vivas, y para resistir las fuerzas laterales impuestas a los edificios y a las estructuras en general por sismos y vientos, entre otros. Estas solicitaciones pueden generar cargas excéntricas horizontales en los diferentes niveles de un edificio, que a su vez producen momentos o pares torsores (torsión de piso) en cada placa de la estructura. Estos efectos de torsión transmiten fuerzas de cortante adicionales que deben ser resistidos por columnas y/o pantallas sismo-resistentes. Las fuerzas horizontales que actúan sobre los edificios pueden provenir de cualquier dirección, pues son de carácter aleatorio, de aquí la necesidad de darle a las estructuras resistencia y rigidez en dos direcciones ortogonales, de tal manera, que cada pórtico soporte parte de la carga horizontal. En el presente trabajo de grado se pretende analizar los centros de torsión o centros de rigidez en estructuras mediante un método tridimensional. Este último surge gracias a la incursión de las computadoras, útiles herramientas de cálculo, que han abierto un amplio panorama al análisis estructural. Aprovechando estos avances, con el apoyo de principios de la mecánica, deben considerarse y revisarse las especificaciones que sobre la materia contienen los códigos, los que se irán mencionando a través de todo el texto tales como la modificación de la excentricidad estática de entrepiso donde se ira incluyendo el factor dinámico y la excentricidad accidental, para poder tomar entonces en cuenta el momento torsionante. Así el objetivo de ésta investigación es exponer una metodología más simple para lograr la obtención del centro de torsión de edificios a partir de su matriz de rigidez. Es claro que una vez determinada la posición de este punto para cada entrepiso, se puede calcular la excentricidad total en la forma tridimensional y las fuerzas cortantes finales asignadas a cada pórtico en proporción a su rigidez. Por otro lado, es conveniente señalar que en la práctica común del diseño estructural, el establecimiento del centro de torsión así como la consideración de la excentricidad total, se basa en la rigidez de entrepiso aproximada, que será además, un tema que se tratara a través del texto, donde se presentaran los fundamentos del método de rigideces de entrepiso y sus limitaciones tales como, los cálculos de los centros de rigidez piso por piso y las rigideces de los pórticos que se obtienen por formulas aproximadas como por ejemplo las expresiones de Wilbur, las cuales serán comparadas con el método tridimensional. Se obtendrán los resultados de un par de análisis, el primer ejemplo se resolvió aplicando el método tridimensional y el segundo por el método de las rigideces de entrepiso, al final de cada uno de los ejemplos se hacen comentarios sobre cada una de las soluciones obtenidas por las dos aplicaciones. La investigación en ingeniería no debe quedar como un esfuerzo estéril, sin aplicación práctica. Por el contrario, deben aportar soluciones al contexto siguiendo las normas y recomendaciones de diseño. Así mismo, se incluyen dentro del trabajo algunos resúmenes de observaciones hechas anteriormente por otros investigadores sobre la torsión, lo que permitirá relacionar el desarrollo de ellas con el conocimiento adquirido a través de este proyecto. La pretensión final es generar un punto de partida para próximos estudios afines con esta investigación; así mismo provocar una línea dedicada al análisis de las estructuras y a la búsqueda metodologías de punta para la optimización de los centros de torsión en edificaciones.
Table Of Contents: Introducción 13 1. Planteamiento del problema 15 2. Objetivos 17 3. Justificación 18 4. Alcance y límites 20 5. Marco teórico 21 5.1 Antecedentes 21 5.2 base teórica 24 5.2.1 Análisis espacial 24 5.2.2 Diseño sismo resistente 25 5.2.3 Comparación del método tridimensional con el método tradicional 26 basado en rigideces de entrepiso 6. Metodología 29 6.1 Modalidad 29 6.2 Tipo de estudio 29 6.3 Método de estudio 29 6.4 Fuentes y técnicas de recolección de información 29 6.4.1 Fuentes secundarias 29 6.4.2 Fuentes primarias 30 7. Desarrollo del proyecto (parte técnica) 31 7.1 Diagnóstico general del método tridimensional 31 7.2 Análisis de varios edificios obteniendo los centros de torsión en la forma tradicional y comparándolos con el método tridimensional 32 7.3 Sismo en X (centro de torsión) 40 7.4 Sismo en Y (centro de torsión) 41 7.5 Sismo en X (centro de cortante) 45 7.6 Sismo en Y (centro de cortante) 46 7.7 Ejemplo 1 47 7.7.1 Análisis tridimensional 49 7.7.2 Método simplificado tradicional 65 7.7.3 Comparación de resultados y comentarios 71 8. Conclusiones y recomendaciones 74 Bibliografía Anexos
Program: Ingeniería Civil
Headquarters: Medellín
Publisher: Universidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Ingeniería Civil, Medellín y Envigado
Type: Trabajos de grado - Pregrado
Citation: Bedoya Londoño, C. M. & Cadavid Puerta, G. A. (2004). Análisis de centros de torsión sísmica en edificios. (Tesis no publicada). Universidad Cooperativa de Colombia. Medellín, Colombia
Appears in Collections:Ingeniería Civil

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