DISEÑO SISMORRESISTENTE DE MARCOS RIGIDOSDIAGONALIZADOS
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MARCOS RIGIDOS CON ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOS
Uniones Rígidas
Columna
Viga
Arriostre
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOSComportamiento y desempeño ante cargas laterales
•Son sistemas estructurales con una alta rigidez traslasional.
•La ductilidad y capacidad de disipar energía de estos sistemasestructurales es limitada.
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOS
Formación de Rotulas Plásticas
Cedencia por tensión y pandeo flexional
Posibles Mecanismos
Cedencia por tensión en Arriostres.
Cedencia por pandeo flexional enarriostres a compresión.
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOSConfiguración geométrica
Según Comentario Capitulo 13, sección 13.1 de AISC341-2005.
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOSConfiguración geométrica
Otras configuraciones
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOSConfiguración geométrica
Configuraciones Inestables
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOS
Limite de esbeltez para arriostramientos
Según Capitulo 13, sección 13.2a de AISC341-2005.
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOS
Fuerzas de Diseño para el arriostramiento
Según Capitulo 13, sección 13.2b de AISC341-2005.
Cuando el área neta efectiva del miembro que conforma el arriostramientosea menor que el área gruesa, la fuerza de tensión requerida para el diseñodel mismo basado en el estado limite de fractura del área neta esta debeser mas grande que el menor de los siguientes valores:
- La resistencia teórica a tracción normal del arriostramiento, calculadacomo Ry Fy Ag.
- La fuerza máxima, obtenida del análisis estructural, que el sistemapuede transferir al arriostramiento.
Es importante destacar que esto solo es aplicable en miembros donde su sección transversal esreducida considerablemente, en la mayoría de los casos donde el área neta es un valor muycercano al del area gruesa esta condición no aplica.
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOS
Distribución de las Fuerzas laterales
Según Capitulo 13, sección 13.2c de AISC341-2005.
En los marcos rígidos en los que se coloquen arriostramientos, sedeben disponer los mismos de forma alternada y de tal manera que lafuerza máxima actante en cada arriostramiento a tensión sea entre un 30 yun 70 por ciento de la fuerza lateral de diseño para cada entrepiso, almenos que el esfuerzo máximo para los arriostramientos en compresiónsupere la carga máxima de diseño.
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOS
Limitaciones para el diseño de los arriostramientos y Columnas
Según Capitulo 13, sección 13.2d de AISC341-2005.
Elementos no Atiesados ALAS de Arriostre
<
Elementos Atiesados ALMA de Columnas
Ca ≤ 0.125
<
Ca > 0.125
<
Pu, Fuerza de compresión axial requeridaPy, Fuerza de cedencia axial requerida
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOS
Limitaciones para el diseño de las Vigas
Según Capitulo 13, sección 13.2d de AISC341-2005.
Elementos no Atiesados ALAS de Viga
<
Elementos Atiesados ALMA de Viga
<
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DISEÑO SISMORRESISTENTE DE MARCOS RIGIDOS
Limitaciones para el diseño en vigas y columnas
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DISEÑO SISMORRESISTENTE DE MARCOS RIGIDOS
Limitaciones para el diseño en vigas y columnas
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOS
Requerimientos de las conexiones de los arriostres (TENSION)
Según Capitulo 13, sección 13.3a de AISC341-2005.
- La resistencia teórica a tracción normal del arriostramiento, calculadacomo Ry Fy Ag.
- La fuerza máxima, obtenida del análisis estructural, que el sistemapuede transferir al arriostramiento.
La fuerza de tensión requerida para el diseño de las conexiones debe serla menor de los siguientes valores:
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOS
Requerimientos de las conexiones de los arriostres (FLEXION)
Según Capitulo 13, sección 13.3b de AISC341-2005.
<Mr
Mp = T*e
En conexiones donde se cumple con losrequerimientos de la sección 13.3a y ademásno existe excentricidad del miembro en tensiónrespecto al baricentro de concurrencia deelementos que llegan al nodo, la resistencia amomento no debe ser considerada en laconexión.
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOS
Requerimientos a Compresión de los arriostres
Según Capitulo 13, sección 13.3c de AISC341-2005.
Carga Residual
La fuerza de compresión requerida para el diseño de las conexionesbasado en formación de la rotula plástica por compresión debe ser almenos el siguiente valor:
<Pr
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOSRequerimientos para geometrías especiales de arriostramientos.Tipo “V” y “V” Invertida
Según Capitulo 13, sección 13.2c de AISC341-2005.
La viga debe ser continua entre columnas, además esta debe serposeer una capacidad a flexión tal que pueda soportar tanto la cargavariable como la carga permanente sin el soporte de los arriostres.
En el caso de los arriostramientos los requerimientos son los quesiguen:
- Los arriostramientos en tensión deben soportan al menos una fuerza detensión igual a RyFyAg.
- La capacidad máxima de los arriostres a compresión es de 0.30Pn.
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOS
Requerimientos para configuraciones especiales de arriostramientos
Según Capitulo 13, sección 13.4a(2) de AISC341-2005.
Las Vigas deben ser continuas entre las columnas. Las alas de la vigadeben estar arriostradas lateralmente a una distancia Lpd. Ambas alas dela viga deben estar arriostradas en el punto de intersección de losarriostramientos concéntricos.
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ARRIOSTRAMIENTOS CONCENTRICOS
Empalmes de las columnas
Según Capitulo 13, sección 13.5 de AISC341-2005.
Los empalmes de las columnas deben cumplir los requerimientos mínimosestablecidos en la sección 8.4 y las siguientes condiciones mininasestipuladas en la sección 13.5 para columnas que pertenecen a sistemascon diagonales concéntricas:
- Deben desarrollar el 50% de la menor resistencia a flexión de los miembros conectados.
M > 0.5 Mpc
Mpc = Zc ( Fyc - Puc /Ag )
- La resistencia por corte debe ser al menos:
Vuc = (2 Mpc / Lv )
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