| Revista: | Ingeniería sísmica (México D.F.) |
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| Número de sistema: | 000587013 |
| ISSN: | 0185-092X |
| Autores: | Gaxiola Camacho, Oscar D.1 Reyes Salazar, Alfredo1 Gaxiola Camacho, J. Ramón1 Bojórquez, Edén1 Valenzuela Beltrán, Federico1 Llanes Tizoc, Mario D.1 Bojórquez, Juan1 |
| Instituciones: | 1Universidad Autónoma de Sinaloa, Facultad de Ingeniería, Culiacán. México |
| Año: | 2023 |
| Periodo: | Ene-Jun |
| Número: | 110 |
| Paginación: | 86-108 |
| País: | México |
| Idioma: | Inglés |
| Resumen en español | Se presentan los resultados de un estudio numérico para evaluar la reducción de la respuesta producida por fluencia del material y amortiguamiento viscoso en marcos de acero resistentes a momento (SMRFs) modelados como sistemas complejos de varios grados de libertad. Se consideran tres modelos que representan edificios de acero de baja, media y gran altura. Se muestra que la reducción máxima producida por fluencia ocurre para cortantes de entrepiso, seguida de las de momentos flexionantes, desplazamientos de entrepiso, desplazamiento de azotea y carga axial. Los cortantes de entrepiso elásticos, por ejemplo, pueden ser hasta 300% más grandes que los inelásticos; sin embargo, para cargas axiales, esta cantidad varía de 0% a aproximadamente 70%, mostrando algunas limitaciones de los métodos sísmicos de análisis estático lateral y modal, en donde tanto los cortantes elásticos como las fuerzas en los miembros se reducen en la misma proporción. La implicación de esto es que el uso de métodos simplificados puede dar como resultado diseños no conservadores. Las reducciones producidas por fluencia son mayores que las de amortiguamiento para el caso de cortantes de entrepiso y momentos flexionantes; sin embargo, tales reducciones son mayores para amortiguamiento para cargas axiales. Por lo tanto, no es apropiado expresar las reducciones de la respuesta producida por fluencia en términos de una cantidad fija de amortiguamiento viscoso, como generalmente se adopta en los códigos sísmicos. Esta práctica da como resultado un diseño conservador para cortantes de entrepiso y momentos flexionantes, pero puede ser no conservador para el caso de cargas axiales. Un valor del 5% se puede utilizar en forma conservadora para cortantes de entrepiso y momentos flexionantes. |
| Resumen en inglés | The results of a numerical study to evaluate the response reduction produced by yielding of the material and viscous damping on Steel Moment Resisting Frames (SMRFs), modeled as complex multi-degree-of-freedom systems, are presented in this paper. Three SMRFs models representing the typical configuration of low-, mid-, and high-rise steel buildings are considered. It was found that the maximum reduction produced by yielding occurs for interstorey shears, followed by those of bending moments, interstorey displacements, roof displacements and axial loads. Elastic interstorey shears, for example, may be up to 300% larger than inelastic shears, however, for axial loads this amount ranges from 0% to about 70%, showing some limitations of the lateral static and modal analysis seismic methods where both, elastic interstorey shears and forces acting on members are reduced by the same numerical amount. The implication of the above statement is that the use of simplified methods may result in unconservative designs. The reductions produced by yielding are greater than those of damping for the case of interstorey shears and bending moments; however, such reductions are higher for damping for the case of axial loads. Hence, expressing the reductions of the response produced by yielding in terms of a fixed amount of viscous damping, as usually adopted in seismic codes, is not appropriate. This practice results in conservative design for interstorey shears and bending moments, but it may be very unconservative for the case of axial loads. A value of 5% can conservatively be used for interstorey shears and bending moments. |
| Palabras clave: | Edificios de acero, Marcos de acero resistentes a momento, Amortiguamiento viscoso, Fluencia del material estructural, Sistemas de varios grados de libertad, Parámetros de respuesta globales y locales |
| Keyword: | Steel buildings, Steel moment resisting frames, Viscous damping, Yielding of structural material, Multi-degree-of-freedom systems, Global and local response parameters |
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