480x
001866
2023-12-22

Determinación del coeficiente de sensibilidad para investigar la necesidad de un análisis de segundo orden en análisis dinámicos

Para evaluar si también es necesario considerar el análisis de segundo orden en un cálculo dinámico, se proporciona el coeficiente de sensibilidad del desplome entre plantas θ en los apartados 2.2.2 y 4.4.2.2 de EN 1998-1. Se puede calcular y analizar utilizando RFEM 6 y RSTAB 9.
El coeficiente θ se calcula con la siguiente fórmula:$$\mathrm\theta\;=\;\frac{\displaystyle{\mathrm P}_\mathrm{tot}\;\cdot\;{\mathrm d}_\mathrm r}{{\mathrm V}_\mathrm{tot}\;\cdot\;\mathrm h}\;$$

Coeficiente de sensibilidad θ

El coeficiente de sensibilidad θ se define de la siguiente manera [1]:
$$\mathrm\theta\;=\;\frac{\displaystyle{\mathrm P}_\mathrm{tot}\;\cdot\;{\mathrm d}_\mathrm r}{{\mathrm V}_\mathrm{tot}\;\cdot\;\mathrm h}\;$$
donde

  • θ = coeficiente de sensibilidad del desplome entre plantas
  • Ptot = la carga total gravitatoria desde la planta considerada hacia arriba, para la situación sísmica de cálculo
  • dr = valor de cálculo del desplome entre plantas, evaluado como la diferencia entre el desplazamiento lateral medio, dS, de la parte superior e inferior de la planta considerada; para esto, el desplazamiento se determina utilizando el espectro de respuesta de cálculo lineal con q = 1,0
  • Vtot = esfuerzo cortante sísmico total de la planta determinado utilizando el espectro de respuesta de cálculo lineal
  • h = altura entre plantas

A continuación, se muestra el procedimiento para calcular el coeficiente de sensibilidad utilizando el ejemplo de un edificio de hormigón armado con una planta principal y seis plantas superiores.

Los complementos Análisis modal, Análisis del espectro de respuesta y Modelo de edificio se utilizan para calcular el coeficiente de sensibilidad.
Después de modelar el edificio, se deben definir las plantas por medio del complemento Modelo de edificio.

Entonces, se requiere un cálculo según el análisis del espectro de respuesta.

Si la entrada de datos está completa, puede analizar los resultados después del cálculo. Puede encontrar propiedades importantes para el análisis dinámico en la tabla de resultados del análisis espectral. En la pestaña "Resultados por plantas", también puede comprobar el coeficiente de sensibilidad de las plantas individuales.

Después de calcular el coeficiente de sensibilidad del desplome entre plantas, se realiza una distinción de casos con respecto a la relevancia del análisis de segundo orden según EN 1998-1, apartados 2.2.2 y 4.4.2.2 [1]:

Distinción de casos para el análisis de segundo orden

1. Coeficiente de sensibilidad θ ≤ 0,1

No es necesario considerar el análisis de segundo orden.

2. Coeficiente de sensibilidad 0,1 < θ ≤ 0,2

El análisis de segundo orden se puede tener en cuenta aproximadamente mediante un factor igual a 1 / (1 − θ).

3. Coeficiente de sensibilidad 0,2 < θ ≤ 0,3

El análisis de segundo orden se debe considerar directamente. Puede hacer esto ajustando la matriz de rigidez geométrica en RFEM 6 y RSTAB 9. Encuentre información detallada en el siguiente artículo técnico: KB 001867, "Consideración del análisis de segundo orden en el análisis dinámico en RFEM 6 y RSTAB 9" .

4. Coeficiente de sensibilidad 0,3 < θ

El cálculo de la estructura no es válido y requiere una revisión.


Autor

El Sr. Eichner es responsable del desarrollo de productos para el análisis dinámico y proporciona soporte técnico a nuestros clientes.

Enlaces
Referencias
  1. Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben - Teil 1: Grundlagen, Erdbebeneinwirkungen und Regeln für Hochbauten; EN 1998-1:2004/A1:2013
  2. Eurocode 0: Grundlagen der Tragwerksplanung; DIN EN 1990:2010-12
  3. Werkle, H.: Finite Elemente in der Baustatik, 3. Auflage. Wiesbaden: Vieweg & Sohn, 2008