Configuraciones sísmicas están actualmente disponibles para el cálculo de acero utilizando las siguientes normas:
- AISC 360
- CSA S16
Estas configuraciones controlan los criterios mediante los cuales se realiza la verificación sísmica de un objeto. Aquí puede definir el tipo de sistema resistente a fuerzas sísmicas (SFRS) para el cálculo sísmico según AISC 341 [1] o CSA S16 [2].
La configuración sísmica se puede activar en la Global Settings.
AISC 360
General
En esta categoría, se define el sistema resistente a fuerzas sísmicas y el tipo de barra.
Sistema resistente a fuerzas sísmicas
Hay seis tipos de sistemas resistentes a fuerzas sísmicas (SFRS) disponibles en la lista.
Tipo de barra
Utilice la lista para definir el tipo de barra sísmica. Las opciones dependen del SFRS que haya seleccionado.
Es necesario considerar varias configuraciones y entradas dependiendo del tipo de SFRS y del tipo de barra seleccionados para cada configuración. Estas opciones se resumen en la tabla siguiente. El tipo de barra “Puntal” está reservado para pórticos arriostrados de varios niveles (futura versión).
Incluir carga sísmica de sobrerresistencia
El factor de sobrerresistencia, Ωo, es un factor de amplificación aplicado a las fuerzas en ciertos elementos de la ruta de carga sísmica. El propósito es prevenir que ocurra un eslabón débil antes de la disipación total de energía y de alcanzar el potencial de ductilidad del SFRS principal. Por ejemplo, para que la diagonal en un pórtico de acero arriostrado ceda y disipe energía de manera controlada, todos los demás elementos de la ruta de carga (por ejemplo, conexiones, columnas y colectores) deben ser más fuertes que la resistencia máxima anticipada de la diagonal. Por lo tanto, el cálculo de esos elementos se basa en la carga amplificada utilizando el factor de sobrerresistencia.
Cuando se selecciona la casilla "Incluir carga sísmica de sobrerresistencia", los factores de sobrerresistencia se consideran en las combinaciones de carga. Como resultado, la barra se calcula con las cargas amplificadas. Siempre se requiere que las columnas se calculen con las cargas amplificadas y, por lo tanto, no se muestra la opción para desactivar. Lo mismo aplica para las vigas en OCBF.
Resistencia de columna: Despreciar momentos para el estado límite de sobrerresistencia
Todas las columnas en un sistema resistente a fuerzas sísmicas (SFRS) deben calcularse con cargas de sobrerresistencia. En muchos casos, la fuerza axial amplificada no necesita combinarse con los momentos flectores concurrentes. La opción de despreciar todos los momentos flectores, cortantes y torsión para el estado límite de sobrerresistencia de barras tipo columna está activada de forma predeterminada.
Para combinaciones de carga estándar sin sobrerresistencia del efecto de carga sísmica, se verifica la carga combinada según el Capítulo H de AISC. Para combinaciones de carga de sobrerresistencia, se ignora la verificación del Capítulo H cuando se selecciona la opción "Despreciar momentos". Según AISC 341-16, se deben verificar tanto las combinaciones de carga estándar como las de sobrerresistencia. Esto se muestra en el Ejemplo 4.3.2 del Manual de Diseño Sísmico de AISC.
Viga / Columna / Arriostramiento
Las opciones de la segunda categoría dependen del sistema resistente a fuerzas sísmicas y del tipo de barra seleccionados anteriormente.
Distancia desde la cara de la columna a la rótula plástica
La ubicación de la rótula plástica, Sh, y el canto de la columna, dc, se utilizan para determinar la resistencia a flexión y cortante requeridas de la conexión viga-columna.
Verificar el arriostramiento de estabilidad para pórticos en V
El arriostramiento de estabilidad de vigas es necesario para vigas en IMF y SMF para restringir el pandeo lateral-torsional. En SCBF, este requisito es aplicable a vigas con pórticos en V o V invertida.
Verificar esbeltez
AISC 341 requiere una relación de esbeltez más robusta para columnas en SMF, arriostramientos con configuración en V o V invertida en OCBF, y todos los arriostramientos en SCBF. La opción para cumplir con estos requisitos puede ser desactivada por el usuario.
Tipo de situación de cálculo y tipo de estado límite
El Tipo de situación de cálculo que incluye combinaciones de carga sísmica debe agregarse para considerar las cargas sísmicas. Se debe prestar especial atención al aplicar el tipo de estado límite.
El cálculo sísmico AISC 341 solo se realiza cuando se selecciona el Estado Límite de Sismo en la tabla de Design Situations como el tipo de estado límite. Solo las barras con una Configuración Sísmica asignada se calculan para los tres tipos de estados límite: Resistencia, Sismo y Sismo (sobrerresistencia). Todas las demás barras que no forman parte del SFRS se calculan para el Estado Límite de Resistencia.
El estado límite de servicio se utiliza para verificar el límite de deflexión y puede ser desactivado por el usuario, si no es necesario.
CSA S16
General
En esta categoría, se define el sistema resistente a fuerzas sísmicas y su tipo, y el tipo de barra sísmica según lo establecido en [2] Cláusula 27.
Sistema resistente a fuerzas sísmicas
Hay cuatro tipos de sistemas resistentes a fuerzas sísmicas (SFRS) disponibles en la lista.
Tipo de resistencia a fuerzas sísmicas
Los tipos de resistencia a fuerzas sísmicas que se muestran en la lista dependen del SFRS seleccionado.
Tipo de barra
Utilice la lista para definir el tipo de barra sísmica. Las opciones dependen del SFRS que haya seleccionado.
Sistema de arriostramiento
Para pórticos arriostrados concéntricamente, seleccione también el sistema de arriostramiento:
- Tracción-compresión
- Chevron
- Solo tracción
Opciones
Es necesario considerar varias opciones y entradas dependiendo del tipo de SFRS y del tipo de barra seleccionados para cada configuración. Estas opciones se describen a continuación.
Columnas
La opción "El único comportamiento inelástico esperado es en la base de la columna" es aplicable para todos los SFRS de tipos de barra de Columna. Permite que el Fy de la columna sea mayor que 350 MPa, pero menor o igual a 450 MPa según la Cláusula 27.1.5.1 (como se muestra en la verificación de cálculo EQ1100).
Pórticos resistentes a momento
En la mayoría de los casos, la formación de rótulas plásticas se diseña para que ocurra en las vigas según la filosofía de Columna Fuerte-Viga Débil (SCWB). En casos específicos donde "Se espera que la columna desarrolle rótulas plásticas", se deben cumplir requisitos adicionales según la Cláusula 27.2.3.1. En el complemento de Cálculo de acero, se verifican los siguientes requisitos:
- a) Verificación de cálculo EQ2200/3200: La columna está arriostrada lateralmente según la Cláusula 13.7(b) usando k = 0.
- b) Verificación de cálculo EQ 2300/3300: Carga axial factorizada ≤ 0.30AFy en SC4 para todas las CO sísmicas.
- d.1) Verificación de cálculo EQ1200: La columna cumple el límite de Clase 1 en la Tabla 2.
- d.2) Verificación de cálculo EQ 2400/3400: Para "Columna en I de base fija", h/w ≤ 700/√Fy a menos que la carga axial Pf ≤ 0.15AFy (cuando Pf ≤ 0.15AFy, no se muestra la verificación de cálculo).
Pórticos arriostrados concéntricamente
Según la Cláusula 27.5.5.3 (b), las columnas en edificios de varios pisos deben incluir un momento flector adicional = 0.2ZFy en la dirección del vano arriostrado, en combinación con los momentos flectores y cargas axiales calculados como se muestra en la verificación de cálculo SP6400.
Pórticos arriostrados excéntricamente
Según la Cláusula 27.7.13.2 (b), las columnas en edificios de varios pisos deben incluir un momento flector adicional = 0.2ZFy en la dirección del vano arriostrado, en combinación con los momentos flectores y cargas axiales calculados. En los dos pisos superiores, Madd = 0.4ZFy como se muestra en la verificación de cálculo SP6400.
Opciones para vigas de enlace
Según la Cláusula 27.7.2.2, las vigas de enlace deben ser
- a) un segmento de la viga (sección en I o sección rectangular armada), o
- b) un enlace modular con
- enlace conectado con placa de extremo (sección en forma de I) o
- enlace conectado por el alma (dos secciones en C armadas).
La verificación de cálculo EQ7100 verifica que la forma de la sección del enlace cumpla con los requisitos anteriores según el tipo de enlace y el tipo de conexión seleccionados.
Opción para vigas
Según la Cláusula 27.7.9.3, la viga fuera del enlace debe contar con arriostramiento lateral tanto en el ala superior como en la inferior. Si "Se anticipa fluencia en el extremo del enlace de este segmento de viga exterior", el arriostramiento también debe cumplir con la Cláusula 13.7(a), que limita la longitud no arriostrada lateralmente, Lcr como se muestra en la verificación de cálculo EQ7600.
Pórticos arriostrados con pandeo restringido
Según la Cláusula 27.8.5.3 (b), las columnas en edificios de varios pisos deben incluir un momento flector adicional = 0.2ZFy en la dirección del vano arriostrado, en combinación con los momentos flectores y cargas axiales calculados como se muestra en la verificación de cálculo SP6400.
Tipo de situación de cálculo y tipo de estado límite
El Tipo de situación de cálculo que incluye combinaciones de carga sísmica debe agregarse para considerar las cargas sísmicas. Se debe prestar especial atención al aplicar el tipo de estado límite.
El cálculo sísmico según la Cláusula 27 solo se realiza cuando se selecciona el Estado Límite de Sismo en la tabla de Design Situations como el tipo de estado límite. Solo las barras con una Configuración Sísmica asignada se calculan para ambos tipos de estados límite: Último y Sismo. Todas las demás barras que no forman parte del SFRS se calculan para el Estado Límite Último.
El estado límite de servicio se utiliza para verificar el límite de deflexión según las Serviceability Configurations.
