ARRIOSTRAMIENTO ARRIOSTRAMIENTO DE EDIFICIOS
La estabilidad de un edificio depende de que en el caso de cualquier alteración de la geometría o de las cargas teóricas se generan fuerzas suficientes como para restituir la posición primitiva (en el caso de un edificio teóricamente perfecto o para limitar el crecimiento de la deformación en el caso de un edificio real) En las estructuras de pisos, si la unión viga-soporte es rígida, en general basta para hacer estable el edificio:
El arriostramiento más simple es la cruz de San Andrés, que consiste en 2 tirantes que pueden trabajar alternativamente en tracción aunque hay otras alternativas que precisan barras que puedan trabajar alternativamente a compresión. 17 también pueden usarse pantallas de hormigón armado o recuadros macizados de ladrillo (que produce bielas comprimidas alternativas) los arriostramientos impiden el paso o lo dificultan (caso de la K) por lo que suelen colocarse en las fachadas o aprovechando las cajas de escalera. [11]
DISEÑO DUCTIL PORTICOS ARRIOSTRADOS CONCENTRICAMENTE SCBF.
Se requiere un detallado especial para lograr obtener una respuesta dúctil, estos elementos dúctiles limitan las fuerzas aplicadas al resto del sistema, por principios de diseño por capacidad. Durante un evento sísmico se espera que los pórticos concéntricos disipen energía a través del comportamiento histerético (Post-Pandeo) de las diagonales. Esta estrategia de diseño asegura que la deformación plástica solo ocurra en las diagonales, dejando las vigas y Columnas sin daño. Esta metodología permite permite que la estructura sobreviva a sismos Fuertes sin pérdida de resistencia a cargas gravitacionales. DISEÑO DE DIAGONALES
El diseño de las diagonales está controlada por su resistencia a compresión, la cual es función de su relación de esbeltez KL/r. La AISC 360 describe el procedimiento estándar para determinar el factor de longitud efectiva K para dimensionar las diagonales, el valor de L puede tomarse conservadoramente como la distancia entre ejes de intersección en el modelo de análisis. Sin embargo, al usar principios de diseño por capacidad para evaluar las
demandas en los perfiles por pandeo, es importante conocer su longitud real y el valor más aproximado de k de acuerdo con el diseño de sus conexiones. Los valores recomendados de K para diagonales sujetas a ciclos de deformación inelástica depende de su configuración (sí las diagonales de cruzan ó no entre niveles), depende sí el pandeo es fuera ó dentro del plano, del tipo de la conexión e incluso del tipo de sección transversal. Más allá de la selección de los factores K apropiados, el problema de diseño sísmico para diagonales está limitado a seleccionar miembros estructurales que cumplan con los límites ancho espesor y límites de esbeltez especificados en las normas. El problema de esbeltez excesiva cuando lo encontramos durante el diseño, puede resolverse cambiando la configuración de la diagonal, en lugar de emplear diagonales más grandes, por ejemplo cambiar la configuración en X por V Invertida. Algunos ingenieros pueden optar por no cambiar el tamaño de las diagonales en todos los niveles, pero la verdad es que teóricamente en todos los niveles los perfiles pueden ser diferentes debido a la exigencia sísmica en cada nivel. DISEÑO DE VIGAS
De acuerdo con la filosofía de diseño descrita en la AISC341-10, requiere que los SCBF estén diseñados para resistir el desequilibrio vertical máximo calculado usando límites de resistencia a fluencia esperada (RyFyAg) en las diagonales en tensión y de 30% de la relación 1.14FcreAg. En el caso exista una rótula plástica en la viga sobre el punto donde concurre con la diagonal, se requiere que la viga sea continua entre columnas y sea capaz de resistir cargas gravitacionales tributarias junto con la cargas producidas por el desequilibrio de fuerzas en las diagonales, asumiendo que las diagonales no proporcionan soporte lateral. Para sistemas con diagonales de X en dos Niveles, se ilustra una descomposición vectorial acorde con el diseño por capacidad de las diagonales.
Una vez analizadas estas cargas se estiman los estados tensionales de diseño para las vigas. El diseño estructural de las vigas será bajo las especificaciones AISC360-10. DISEÑO DE COLUMNAS
Resistencia Requerida para Columnas Bajo Provisiones Sísmicas AISC 341-10 Sección F.2.3 Excepción 2ª. En el Documento AISC 341-10 Sección F.2.3 Excepción 2ª, se estipula que la resistencia requerida en las columnas no necesita exceder las fuerzas determinadas usando combinaciones con carga sísmica Amplificada por el factor de sobre Resistencia, aplicado a pórticos modelados sin ninguna diagonal a compresión. Para Columnas Exteriores pertenecientes a pórticos con un único tramo ó columnas exteriores de pórticos de luces continuas, Las fuerzas de diseño pueden ser determinadas usando esta excepción y pueden ser inferiores a los requeridos por AISC 34110 D1.4a(2) en cuyo caso podría no ser prudente usar esta excepción. Se debe considerar diseño por capacidad en las columnas, con el objetivo claro de prevenir fallas una vez las riostras incursionen en el rango inelástico.[12] [1] ARRIOSTRAMIENTO – Ricardo Aroca Hernández-Ros, cuadernos del instituto JUAN DE HERRERA de la escuela de arquitectura de Madrid. [2] Ramirez Cristhian, Diseño dúctil pórticos arriostrados concéntricamente SCBF, 2017
