Método directo de diseño basado en desplazamientos (DDBD) aplicado a sistemas mixtos de hormigón armado

• Autores: Alejandro Morales
• Localización: Obras y proyectos: revista de ingeniería civil, ISSN-e 0718-2813, ISSN 0718-2805, Nº. 28, 2020, págs. 45-57
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Direct displacement-based design method (DDBD) applied to reinforced concrete frame-wall systems
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• Resumen
  • español

    En este trabajo se presenta una aplicación del método directo de diseño basado en desplazamientos (DDBD) a un sistema mixto (muros y marcos resistiendo acciones sísmicas simultáneamente) de hormigón armado. Se expone el modelo matemático que fundamenta el método; la metodología para asignar esfuerzos a muros y marcos, para determinar el amortiguamiento del sistema y en general todas las herramientas necesarias para reducir la estructura a un sistema de un grado de libertad (SDOF). Con el método DDBD se analiza y diseña una estructura de 12 pisos, determinando: desplazamientos y deformaciones de entrepiso (drifts), cortes basales y esfuerzos en muros y marcos; se entregan las directrices para el diseño de los elementos de hormigón armado, principalmente las referentes a la rigidez considerada para la distribución de esfuerzos y al diseño por capacidad. Finalmente, se presentan los resultados obtenidos del análisis no-lineal tiempo historia, desarrollado con el programa RUAUMOKO 2D, usando tres registros del terremoto del Maule consistentes con el espectro de desplazamiento contenido en el Decreto Supremo N°61 (zona 3, suelo tipo D). Estos análisis demuestran que el método DDBD proporciona una muy buena estimación de las demandas de deformación esperadas durante un sismo, validando la metodología utilizada.

  • English

    This paper presents an application of the direct displacement-based design (DDBD) to a reinforced concrete frame-wall system (structures that utilize both frames and walls to resist earthquake actions in parallel). Firstly, the mathematical model is presented alongside a description of the methodology applied to determine the design displacement profile and strength proportion between walls and frames. Knowledge of the displacement profile and some recommendations for the combination of frame and wall damping components enables representation of the structure as an equivalent single-degree of freedom (SDOF) system. Secondly, the DDBD method is used to analyze and design a 12-storey building in which the displacements, storey-drifts, base shears, as well as the wall and frame strengths are determined. Then, some guidelines are presented to design the reinforced concrete structures, specifically those related to the stiffness used for the strength distribution and capacity design. Finally, a nonlinear time-history analysis is implemented in RUAUMOKO 2D, using three records from the Maule earthquake which are consistent with the displacement spectrum contained in the Chilean seismic code requirements (Supreme Decree N° 61). These analyzes demonstrate that the DDBD method provides a robust estimation of the displacement demands expected during a seismic event.