Diseño Sismorresistente de Edificios

Prefacio

PARTE 1: FUNDAMENTOS

1 Aspectos de sismología

1.1 Principales parámetros de los terremotos
1.1.1 Introducción
1.1.2 Magnitud
1.1.3 Intensidad
1.1.4 Duración efectiva de un sismo
1.1.5 Sismicidad
1.2 Potencial destructivo de los terremotos
1.3 Peligrosidad sísmica
1.3.1 Concepto de peligrosidad sísmica
1.3.2 Caracterización de zonas fuente
1.3.3 Mecanismo de propagación de la energía sísmica
1.3.4 Evaluación de la peligrosidad sísmica a escala regional
1.3.5 Evaluación de la peligrosidad sísmica a escala local

2 Elementos de dinámica de estructuras

2.1 Modelos dinámicos
2.1.1 Estructuras y modelos estructurales
2.1.2 Grados de libertad
2.2 Ecuaciones del movimiento para edificios con comportamiento lineal
2.2.1 Generalidades
2.2.2 Edificios de cortante
2.2.3 Modelo general de pórticos
2.3 Características dinámicas de las estructuras
2.3.1 Modelos con un grado de libertad
2.3.2 Modos naturales de vibración
2.4 Características de amortiguamiento de las estructuras
2.4.1 Origen de las fuerzas de amortiguamiento
2.4.2 Definición del amortiguamiento en sistemas con un solo grado de libertad
2.4.3 Sistemas con varios grados de libertad con amortiguamiento proporcional
2.5 Respuesta sísmica de sistemas lineales con un grado de libertad
2.5.1 Respuesta temporal
2.5.2 Espectros sísmicos de respuesta
2.6 Respuesta de sistemas con varios grados de libertad mediante análisis modal
2.6.1 Desacoplamiento modal
2.6.2 Caso del modelo de edificio de cortante
2.6.3 Respuestas máximas modales de edificios de cortante utilizando espectros de respuesta
2.6.4 Cálculo de la respuesta máxima total
2.6.5 Normativas de cálculo sísmico
2.7 Métodos de integración directa de las ecuaciones del movimiento
2.7.1 Introducción
2.7.2 Método de Newmark

3 Diseño conceptual y razonamiento cualitativo

3.1 Introducción
3.2 Criterios heurísticos
3.2.1 Simetría estructural
3.2.2 Redundancia o hiperestatismo estructural
3.2.3 Fallo frágil y detalles que proporcionan ductilidad
3.2.4 Cambios bruscos en rigidez y masa
3.2.5 Resonancia suelo-estructura
3.2.6 Compatibilidad de deformaciones entre subsistemas estructurales
3.2.7 Masas innecesarias
3.2.8 Separación entre edificios
3.2.9 Cambios en el período estructural antes y durante el sismo
3.3 Sistemas expertos y razonamiento cualitativo
3.4 El razonamiento cualitativo y la ingeniería sísmica
3.4.1 Introducción
3.4.2 Esquema de inferencia
3.5 Ejemplos de razonamiento cualitativo

PARTE 2: DISEÑO SISMORRESISTENTE CONVENCIONAL

4 Base conceptual del diseño sismorresistente

4.1 Introducción
4.2 Ductilidad
4.3 Relación entre la demanda de ductilidad y la acción sísmica
4.4 Espectros no lineales
4.4.1 Normalización de las ecuaciones de movimiento
4.4.2 Influencia del amortiguamiento estructural
4.4.3 Desplazamientos máximos
4.4.4 Ductilidad máxima
4.4.5 Aceleración máxima
4.4.6 Coeficiente sísmico
4.5 Comportamiento no lineal de sistemas con varios grados de libertad
4.6 Comportamiento cíclico de los componentes estructurales
4.6.1 Introducción
4.6.2 Elementos de barra

5 Definición de la acción sísmica

5.1 Introducción
5.2 Definición de la acción sísmica utilizando acelerogramas
5.3 Espectros de Newmark y Hall
5.4 Espectros de Seed e Idriss
5.5 Definición de la acción sísmica utilizando normativas
5.5.1 Recomendaciones del ATC-3
5.5.2 Uniform Building Code, UBC
5.5.3 Normativa sismorresistente argentina INPRES-CIRSOC 103
5.5.4 Normativa sismorresistente chilena, Nch-433/96
5.5.5 Normativa sismorresistente colombiana, NSR-98
5.5.6 Normativa sismorresistente española, NCSE-94
5.5.7 Normativa sismorresistente mexicana
5.5.8 Normativa sismorresistente peruana (6.030/1998)
5.5.9 Normativa sismorresistente venezolana, COVENIN 1756-98

6 Diseño de elementos estructurales

6.1 Introducción
6.2 Diseño de elementos tipo barra
6.2.1 Teoría de los dominios
6.2.2 Diseño de barras sometidas a flexión
6.2.3 Diseño de barras a flexo-compresión
6.2.4 Diseño de barras a cortante
6.2.5 Verificación de secciones por ductilidad
6.3 Diseño de elementos tipo muro de cortante
6.4 Diseño de elementos tipo placa

7 Diseño de sistemas estructurales

7.1 Introducción
7.2 Pórticos dúctiles especiales: ACI-95
7.2.1 Elementos estructurales sometidos a flexión
7.2.2 Elementos estructurales sometidos a flexo-compresión
7.2.3 Conexiones entre elementos estructurales
7.2.4 Resistencia mínima por cortante
7.2.5 Elementos estructurales sometidos a cargas gravitatorias
7.3 Pórticos dúctiles en España: NCSE-94 y EHE
7.3.1 Elementos estructurales sometidos a flexión
7.3.2 Elementos estructurales sometidos a flexo-compresión
7.4 Sistema estructural dual
7.5 Sistema de muros de cortante acoplados
7.6 Pórticos arriostrados
7.7 Sistema de pórticos excéntricos
7.8 Sistema estructural de placas reticulares mixtas

PARTE 3: TÉCNICAS AVANZADAS DE DISEÑO SISMORRESISTENTE

8 Estructuras con aislamiento sísmico

8.1 Introducción
8.2 Antecedentes y realizaciones recientes
8.3 Ecuaciones de movimiento y descripción de aisladores
8.3.1 Formulación general
8.3.2 Aislador de base de fricción
8.3.3 Sistema pendular friccionante (sistema FPS)
8.3.4 Apoyos de neopreno reforzado (sistema LRB)
8.3.5 Aislador elástico-friccionante (sistema R-FBI)
8.3.6 Aislador de la Electricite de France (sistema EDF)
8.3.7 Aislador neozelandés (sistema NZ)
8.3.8 Aislador deslizante elástico- friccional (sistema SR-F)
8.4 Teoría lineal del aislamiento de base
8.4.1 Introducción
8.4.2 Estructuras de un grado de libertad
8.4.3 Estructuras de varios grados de libertad
8.5 Teoría no lineal del aislamiento de base
8.5.1 Introducción
8.5.2 Esquemas de integración paso a paso monolíticos
8.5.3 Esquemas de iteración por bloques
8.6 Respuesta sísmica de edificicos con aislamiento
8.6.1 Sistemas con un grado de libertad
8.6.2 Edificios con varios grados de libertad

9 Estructuras con disipadores de energía

9.1 Concepto de disipación de energía
9.2 Descripción de sistemas de disipación
9.2.1 Plastificación de metales
9.2.2 Sistemas de fricción
9.2.3 Disipadores por extrusión de metales
9.2.4 Disipadores viscoelásticos
9.3 Análisis de edificios con disipadores
9.4 Diseño de edificios con disipadores
9.5 Respuesta de edificios con disipadores
9.5.1 Desplazamientos máximos
9.5.2 Cortante en la base

10 Edificios con aislamiento de base activo

10.1 Sistemas de control híbrido
10.2 Estrategia de control
10.3 Estudio numérico
10.3.1 Objetivos del estudio
10.3.2 Estudio frecuencial
10.3.3 Respuestas máximas por piso
10.3.4 Influencia de los parámetros de la ley de control

Referencias
Indice de autores
Indice temático