V i l l a h e r m o s a I n s t i t u t o T e c n o l ó g i c o d e

Presentación del tema: "V i l l a h e r m o s a I n s t i t u t o T e c n o l ó g i c o d e"— Transcripción de la presentación:

1 V i l l a h e r m o s a I n s t i t u t o T e c n o l ó g i c o d e
INGENIERIA CIVIL. ASIGNATURA CONSTRUCCION DE ESTRUCTURA DE CONCRETO CATEDRATICO: ING. NOEMI MENDEZ DE LOS SANTOS NUMERO DE CONTROL: ENSAYO DEL LIBRO: ANÁLISIS Y DISEÑO SÍSMICO DE PUENTES DE CONCRETO ALUMNA: SANCHEZ SANCHEZ GABRIELA VIANEY VILLAHERMOSA, TAB. JUNIO DE 2010

2 Análisis y diseño sísmico de puentes de concreto
La finalidad de los códigos actuales para el diseño sísmico es prevenir el colapso de una estructura bajo el sismo de diseño, no resulta economico diseñar un puente pararesistir un gran sísmo; se permite y se espera un grado de daño. Pretendiendo que este daño este limitado principalmente al comportamiento dúctil de las columnas o pilas diafragma, al daño nominal en los estribos y ala fractura de las llaves de cortante. Para la evaluacion estructural de un puente se lleva hasta la condición ultima y se usa el análisis límite con el cual se permite una fluencia progresiva hasta que esta colapsa. En muchos casos, un solo modelo no proporciona una visión suficiente para comprender el comportamiento total del sistema. El daño inaceptable es cuando incluye la pérdida de apoyo de las trabes, así como de columnas, falla de la cimentacion y de conexiones. El primer código de los Estados Unidos que se consideraba especificamente el diseño de puentes para carreteras fue publicado en 1931 por la Asociacion Americana de Oficiales de Carreteras, pero el Departamento de Trasportación de California fue la primera organizacion dentro de los Estados Unidos en desarrollar criterios de diseño sísmico específicos para puentes.

3 Las normas AASHTO están basadas en un análisis empleando espectros de respuestas elásticas, en cambio en el código Caltrans los espectros son elásticos, y los momentos elásticos pueden ser reducidos por factores de reducción. En la especificacion NCHRP las áreas principales en donde se incluyeron actualizaciones fueron los sitios de suelo blando y el nivel de importancia, el cual se usa para especificar el grado de daño permitido mediante los factores de reducción de fuerzas. En la excitacion sísmica el análisis debe incluir un número suficiente de modos, para asegurar que la masa efectiva incluida en el modelo sea de al menos el 90% de la masa total e la estructura.en el análisis paso a paso se requiere una descripción detallada de la variación con el tiempo de las aceleraciones del terreno en todos los apoyos. Respecto a la aceleracion vertical no hay antecedentes de que algún puente haya fallado por esto, es por eso que los códigos actuales hacen poco caso del efecto de los movimientos verticales. Los métodos de análisis espectral unimodal se pueden utilizar para el diseño de puentes simples y para el diseño preliminar de puentes complejos, en muchas estructuras regulares e irregulares la influencia de los modos superiores puede ser significativa.

4 Con el método espectral multimodal la respuesta maxima en cada modo de vibración se calcula por separado. Para el análisis de estructuras largas en las que los efectos de las ondas viajeras puedan invalidar la suposicion del espectro, se utiliza el análisis paso a paso. El análisis no lineal constituye un esfuerzo de análisis significativamente mayor, y requiere de la interpretación cuidadosa de los resultados, este solo se aplica bajo circunstancias extraordinarias, tales como el esfuerzo de una estructura compleja, se consideran dos tipos de no linealidad, una debida al comportamiento del material y la otra causada por grandes deformaciones que cambian la geometría del sistema. En puentes esviajados se deben considerar las tendencias rotacionales causadas por el componente ortogonal de la carga y en los puentes curvos los estribos pueden proporcionar solamente una pequeña contribución a la rigidez total, aún para una condición de “modelo de compresion”. Los puentes necesitan ser modelados como sistemas tridimensionales con seis grados de libertad en cada nodo, y un mínimo de tres nodos en cada claro y las discontinuidades necesitan ser con nodos dobles,con miembros apropiados o elementos de acoplamiento que presenten la rigidez de las juntas.

5 En los puentes, regularmente la subestructura provee la disipación de la energía primaria por medio de la fluencia y la formación de articulaciones plásticas. Para el modelado de cimentaciones se encuentra: resortes de traslación y rotacion no acoplados, columnas extendidas equivalentes y modelos de resortes de cimentación completamente acoplados. Los apoyos se pueden clasificar en dos categorias. Los basados en diseño por fuerza, los cuales son para transmitir la fuerza sísmica a los componentes adyacentes. La otra categoria son los basados en diseño por aislamiento, los cuales están diseñados para transmitir una fuerza reducida a los componentes adyacentes, con fuerzas reducidas, ya sea por disipación de energía o por la redistribucíon. Dentro del diseño, las conexiones entre el claro del puente y los estribos deben ser diseñadas tanto longitudinal como transversalmente, para resistir en el estribo la fuerza de reacción de la gravedad, multiplicada esta por el coeficiente de aceleración del sitio; tambien se deben proporcionarlongitudes mínimas de apoyo. Las fuerzas de diseño para las conexiones asociados con la articulación plástica,no están especificadas para los puentes en la categoría D de desempeño sísmico, debido aque los cálculos de estas fuerzas requieren un análisis más detallado. En las juntas de expansión se recomienda colocar una restricción positiva, entre secciones adyacentes de las secciones de la superestructura.

6 Para puentes con longitudes que van de corta a mediana, los estribos atraen la mayor parte de las fuerzas sísmicas laterales, debido asu alta rigidez lateral. Los estribos más comúnmente usados son el integral y el aislado.El aislamiento sísmico es una alternativa de diseño para reducir las fuerzas sísmicas, el cual consiste en desacoplar la superestructura de la subestructura por medio de apoyos aisladores. Cualquier sistema de aislamiento sísmico tiene tres elementos basicos: 1)un apoyo flexible, 2) un disipador de energía o amortiguador y 3) alta rigidez bajo cargas de servicio por viento y por frenado. Diseño sismorresistente de edificios (Luis M. Bozzo – Alex Barbat) La Ingeniería Sismo-resistente es una propiedad o atributo de que se dota a una edificación, mediante la aplicación de técnicas de diseño de su configuración geométrica y la incorporación en su constitución física, de componentes estructurales especiales que la capacitan para resistir las fuerzas que se presentan durante un movimiento sísmico, lo que se traduce en protección de la vida de los ocupantes y de la integridad del edificio mismo.Es una tecnología que diseña y ejecuta procesos constructivos con elementos estructurales, distribuidas previa aplicación de principios básicos como la simplicidad, simetría, resistencia, rigidez y continuidad de las obras, que les permita resistir los usos y las cargas sísmicas a que estarán sometidas durante su vida útil y también a los sismos.

7 Conforme pasa el tiempo cobra más importancia el tema "sísmico"
Conforme pasa el tiempo cobra más importancia el tema "sísmico". Hemos visto como en los últimos días el mundo ha sido sorprendido por repentinos terremotos que en algunos casos ponen de manifiesto la existencia de una pobrezaestructural carente de un adecuado diseño sísmico. Por citar una comparación está el caso del terremoto que azoto a Haití, este devasto casi por completo todas las edificaciones de ese país. Chile también fue afectado por un terremoto, cien veces mayor que el de Haití, pero sus edificaciones no sufrieron tantos daños, esto debido a que cuenta con normas antisísmicas. Esta son razones por la cual debe conformarse un proceso de aprendizaje de la comunidad técnica profesional para evitar que las tragedias tengan graves consecuencias que lamentar, esto es debido a que existen construcciones diseñadas con el código local que han sido destruidas o fuertemente afectadas. En estos casos el código aplicado resulto deficiente. Donde esto ha ocurrido se han preocupado por mejorar las deficiencias para obtener mejores códigos.