ASCE7-10 En este documento se utiliza tanto la Sistema Internacional de Unidades (SI) y unidades que define el usuario
CAPITULO 18 REQUISITOS DE DISEÑO SÍSMICO PARA ESTRUCTURAS CON SISTEMAS DE AMORTIGUACIÓN 18.1 GENERAL Cada estructura con un sistema de amortiguación y cada parte de la misma deberá estar diseñada y construida de acuerdo con los requisitos estándar, modificadas por esta sección. Cuando se utilicen dispositivos de amortiguación a través de la interfaz de aislamiento de una estructura sísmicamente aislado, desplazamientos, desplazamientos, velocidades velocidades y acele raciones, se de terminarán de acuerdo con el Capítulo 17. 17.
18.1.2 Definiciones Las siguientes definiciones se aplican a las disposiciones del Capítulo Capítulo 18: 18:
DISPOSITIVO DE AMORTIGU AMORTIGUACIÓN ACIÓN : Es un elemento el emento que da flexibilidad fle xibilidad estructural mediante mediante un sistema de amortiguac amortiguación ión que di sipa la ene rgía rgía debido al movimiento relativo de cada extremo del dispositivo. Los disposi tivos de amortiguación amortiguación incluyen todos los pernos, tornillos, placas de uni ón, ex tensione s del apoyo, y otros componentes necesarios para conectar dispositivos de amortiguación de los otros elementos de la estructura. Los dispositivos de amortiguación pueden ser clasificados como: dependientes del desplazamiento o dependiente de la velocidad, o una combinación de los mismos, y pueden ser configuradas para actuar ya sea en una manera lineal o no lineal.
SISTEMA DE AMORTIGUACIÓN: Son todos los elementos estructurales que incluye los dispositivos disposi tivos de amortiguación amortiguación individuales, todos los el ementos estructurales estructura les o de refuerzo reque rido para transferir las fuerzas desde los dispositivos de amortiguación a la base de la estructura y a los elementos ele mentos estructurales estructurales necesarios necesarios para para transferir las fuerzas f uerzas de sde los dispositivos dispositivos de amortiguación al sistema de resistencia a las fuerza sísmica. sísmica.
DISPOSITIVO DE AMORTIGUACIÓN QUE DEPENDE DEPENDE DEL DESPLAZAMIENTO: DESPLAZAMIENTO: La respuesta de la fuerza de un dispositivo de amortiguación dependiente de desplazamiento es principalmente una función de l desplazamient de splazamiento o relativo entre cada extremo del dispositivo. dispositivo. La respuesta es su stancialment stancialmente e indepe ndientede la velocidad vel ocidad relativa entre cada uno de los disposi tivos y/o la frecuencia de excitación.
DISPOSITIVO DE AMORTIGUACIÓN AMORTIGUACIÓN QUE DEPENDE DE LA VELOCIDAD: La respuesta de la fuerza-desplazamiento de un dispositivo de amortiguación dependiente de la velocidad es principalmente principalme nte una función de l a velocidad relativa entre cada cada extremo del dispositivo dispositivo y tambié n podría ser una función del desplazamiento relativo entre cada cada extremo del di spositivo.
18.1.3 Notación Las siguientes notaciones se aplican a las disposiciones de este capítulo 18: B1D = coeficiente numérico como se expone en la Tabla 18.6-1 para amortiguamiento efectivo igual a βml (m = 1) 1) y el período de la estructura igual a T 1D
B1E = coefici ente numérico numérico como como se expone en la Tabla 18.6-1 18.6-1 para el amortiguamiento e fectivo fectiv o igual a βI + βV1 y período igual a T 1
B1M = coef iciente icie nte numérico como se expone en l a Tabla Tabla 18.6-1 para amortiguamiento amortiguamiento ef ectivo igual a βmM (m = 1) 1) y el período de la estructura igual a T 1M BmD = coeficiente numérico como se expone en la Tabla 18.6-1 para la amortiguación efectiva igual a βml y el pe ríodo de la estructura igual a Tm BmM = coeficiente numérico como se expone en la Tabla 18.6-1 para la amortiguación efectiva igual a βmM y el período pe ríodo de la estructura igual a Tm BR = coeficiente numérico como se expone en la Tabla 18.6-1 para amortiguamiento efectivo igual a βR y el pe ríodo de la estructura igual a TR BV+ I = coefici ente numérico numéri co como se expone en la Tabla 18.6-1 18.6-1 para amortiguamiento efectivo ef ectivo igual a la suma de amortiguamiento viscoso en el modo fundamental de vibración de la dirección de i nterés, βVm (m = 1), además de la amortiguación inherente, β I, y el estructura en el dirección período de la estructura igual a T1 CmFD = coeficiente coefici ente de fuerza f uerza como se expone en la Tabla 18.7-1 CmFV = coeficiente de fuerza como se expone en la Tabla 18.7-2 CS1 = coeficiente coefi ciente de respuesta respuesta sísmica sísmica del modo fundamental fundamental de vibración de la estructura e structura en la dirección de interés, i nterés, Sección S ección 18.4.2.4 18.4.2.4 ó 18.5.2.4 18.5.2.4 (m = 1) CSm = coeficiente de respuesta sísmica del n-ésimo modo de vibración de la estructura en la dirección de interés, interé s, Sección 18.4.2.4 18.4.2.4 (m = 1) ó la l a Sección 18.4.2.6 18.4.2.6 (m> 1) 1) CSR = coeficiente de respuesta sísmica del modo residual de vibración de la estructura en la dirección de i nterés, Sección Se cción 18.5.2.8 18.5.2.8 D1D = modo fundamental el desplazamiento desplazamiento de diseño en el centro de la rigidez del nivel del techo de la estructura en la dirección dire cción que se ex amina, la Sección 18.5.3.2 18.5.3.2 D1M = modo fundamental desplazamien desplazamiento to máximo máximo en el centro de rigi dez del nivel del techo de la estructura en la di rección considerada, Sección 18.5.3.5 18.5.3.5 DmD = desplazamiento de diseño desde el centro de la rigi rigidez dez del nivel del te cho de la e structura debido al modo n-ésimo de vibración en la dirección considerada, Sección 18.4.3.2 DmM = máximo despl azamiento azamiento en el centro de rigidez del ni vel del techo de la estructura debid debi do a la modalidad n-ésimo de vibración en la dirección considerada, Sección 18.4.3.5
18.1.3 Notación Las siguientes notaciones se aplican a las disposiciones de este capítulo 18: B1D = coeficiente numérico como se expone en la Tabla 18.6-1 para amortiguamiento efectivo igual a βml (m = 1) 1) y el período de la estructura igual a T 1D
B1E = coefici ente numérico numérico como como se expone en la Tabla 18.6-1 18.6-1 para el amortiguamiento e fectivo fectiv o igual a βI + βV1 y período igual a T 1
B1M = coef iciente icie nte numérico como se expone en l a Tabla Tabla 18.6-1 para amortiguamiento amortiguamiento ef ectivo igual a βmM (m = 1) 1) y el período de la estructura igual a T 1M BmD = coeficiente numérico como se expone en la Tabla 18.6-1 para la amortiguación efectiva igual a βml y el pe ríodo de la estructura igual a Tm BmM = coeficiente numérico como se expone en la Tabla 18.6-1 para la amortiguación efectiva igual a βmM y el período pe ríodo de la estructura igual a Tm BR = coeficiente numérico como se expone en la Tabla 18.6-1 para amortiguamiento efectivo igual a βR y el pe ríodo de la estructura igual a TR BV+ I = coefici ente numérico numéri co como se expone en la Tabla 18.6-1 18.6-1 para amortiguamiento efectivo ef ectivo igual a la suma de amortiguamiento viscoso en el modo fundamental de vibración de la dirección de i nterés, βVm (m = 1), además de la amortiguación inherente, β I, y el estructura en el dirección período de la estructura igual a T1 CmFD = coeficiente coefici ente de fuerza f uerza como se expone en la Tabla 18.7-1 CmFV = coeficiente de fuerza como se expone en la Tabla 18.7-2 CS1 = coeficiente coefi ciente de respuesta respuesta sísmica sísmica del modo fundamental fundamental de vibración de la estructura e structura en la dirección de interés, i nterés, Sección S ección 18.4.2.4 18.4.2.4 ó 18.5.2.4 18.5.2.4 (m = 1) CSm = coeficiente de respuesta sísmica del n-ésimo modo de vibración de la estructura en la dirección de interés, interé s, Sección 18.4.2.4 18.4.2.4 (m = 1) ó la l a Sección 18.4.2.6 18.4.2.6 (m> 1) 1) CSR = coeficiente de respuesta sísmica del modo residual de vibración de la estructura en la dirección de i nterés, Sección Se cción 18.5.2.8 18.5.2.8 D1D = modo fundamental el desplazamiento desplazamiento de diseño en el centro de la rigidez del nivel del techo de la estructura en la dirección dire cción que se ex amina, la Sección 18.5.3.2 18.5.3.2 D1M = modo fundamental desplazamien desplazamiento to máximo máximo en el centro de rigi dez del nivel del techo de la estructura en la di rección considerada, Sección 18.5.3.5 18.5.3.5 DmD = desplazamiento de diseño desde el centro de la rigi rigidez dez del nivel del te cho de la e structura debido al modo n-ésimo de vibración en la dirección considerada, Sección 18.4.3.2 DmM = máximo despl azamiento azamiento en el centro de rigidez del ni vel del techo de la estructura debid debi do a la modalidad n-ésimo de vibración en la dirección considerada, Sección 18.4.3.5
DRD = modo de desplazamiento resi resid dual del diseño en el centro de rigidez de l nivel ni vel del techo de la estructura en la dirección que se examina, exami na, la Sección 18.5.3.2 18.5.3.2 DRM = modo residual desplazamiento máximo en el centro de rigidez del nivel del techo de de la estructura en la dire cción considerada, conside rada, Sección 18.5.3.5 18.5.3.5 Dy = desplazamiento desde el centro de la rigidez del ni vel del techo de la estructura estructura en el punto de rendimiento efectivo del sistema resistente a la fuerza sísmica, Sección 18.6.3 f i = fuerza lateral en el nivel i de la estructura distribuida aproximadamente de acuerdo con la Sección 12.8.3, 18.5.2.3 Sección Fi1 = fuerza de inercia en el nive l i (o ( o punto de masa i) en el modo fundamental de vibración de de la estructura en la dirección de interés, interé s, Sección 18.5.2.9 18.5.2.9 Fim = fuerza de inercia en el nivel i (o punto de masa i) e n el modo n-ésimo de la vibración de la estructura en la dirección de interés, interé s, Sección 18.4.2.7 18.4.2.7 FIR = fuerza de inercia en e l nivel i (o punto de masa i) en el modo residual residual de vibración vibración de la estructura en la dirección de interés, interé s, Sección 18.5.2.9 18.5.2.9 hr = altura de la estructura e structura por encima de la base hasta el ni vel del d el techo, te cho, Sección 18.5.2.3 18.5.2.3 qH = factor de ajuste de ciclo de hi stéresis stéresi s tal como se determina en l a Sección 18.6.2.2 18.6.2.2.1 .1 Q DSD DSD = fuerza en un elemento del sistema de amortiguación requerida para resistir las fuerzas sísmicas de diseño de dispositivos de amortiguación de dependientes de desplazamiento, Sección 18.7.2.5 Q mDSV f uerzas en un elemento del sistema de amortiguación amortiguación requerida para resistir l as fuerz as mDSV = fuerzas sísmicas sísmicas de diseño de la velocidad dependiente de dispositivos de amortiguac amortiguación ión debido al modo n-ésimo de vibración de la estructura en la dirección de interés, Sección 18.7.2.5 Q mSFRS el emento del sistema de amortiguación amortiguación igual a la f uerza uer za sísmica de diseñ o mSFRS = fuerza en un elemento de la n-ésimo modo de vibración de la estructura en la dirección de interés, Sección 18.7.2.5 T1 = período fundamental de la estructura en la dirección considerada DT1 = período efectivo, efe ctivo, en segundos, del modo fundamental de vi bración de l a estructura en el diseño dise ño de desplazamiento en la dirección que se trate, según lo prescrito por la Sección S ección 18.4.2.5 18.4.2.5 o 18.5.2.5 T1M = período efectivo, en segundos, segundos, del modo f undamental de vi bración de la estructura en el desplazamiento despl azamiento máximo máximo en la di rección considerada, considerada, según lo prescrito por la Sección 18.4.2.5 18.4.2.5 o 18.5.2.5 TR = tiempo, en segundos, del modo residual de vibración de la estructura en la dirección considerada, Se cción 18.5.2.7 18.5.2.7 V m = valor de diseño por cortante de base sísmica de la n-ésimo modo de vibración de la estructura en la dirección de i nterés, Sección 18.4.2.2 18.4.2.2
V min = valor mínimo permisible de cortante en la base permitida para el diseño del sistema fuerza-resistencia sísmica de la estructura en la dirección de su interés, Sección 18.2.2.1 V R = valor de cálculo del cortante basal sísmico del modo resi dual de vi bración de la estructura en una dirección dada, como se determi na en la Sección 18.5.2.6 18.5.2.6
1
= peso sísmica modo fundamental ef ectiva determina dete rmina de acuerdo con la Ec. 18.4-2b 18.4-2b para para
m=1 R
= peso sísmica modo residual e fectivo fectiv o determinado de acuerdo con la Ec. 18.5-13 18.5-13
α = velocidad exponencial relativa de la fuerza de amortiguación del dispositivo de
amortiguac amortiguación ión de la vel ocidad. βmD = amortiguación efectiva total del modo n-ésimo de la vibración de la estructura en la
dirección dirección de su interés en el diseño de desplazamiento, desplazamiento, Sección 18.6.2 18.6.2 βmM = amortiguación efectiva total del modo n-ésimo de la vibración de la estructura en la
dirección de su interés en el desplazamiento máximo, Sección 18.6.2 βHD = componente de amortiguación eficaz ef icaz de la estructura en la di rección de interés debido a la
post-cedencia, comportamiento de histéresis del sistema resistente a la fuerza sísmica y los elementos del sistema de amortiguación en la demanda de ductilidad efectiva μ D, Sección 18.6.2.2 βHM = componente de amortiguación amortiguación eficaz de la estructura en la dirección de i nterés debi do a
la post-cedencia, comportamien comportamiento to de histéresis del sistema sísmico sísmico y los ele mentos de l sistema de amortiguación amortiguación en la demanda de ductili dad efectiva efectiv a fuerza-resi stencia, μM, Sección 18.6.2.2 βI = componente de amortiguación eficaz de la estructura debido a la disipación de la energía
inherente de los el ementos de l a estructura estructura,, en o justo por debajo del desplaza desplaza miento en la cedencia efectiva del sistema resistente a la fuerza sísmica, Sección 18.6.2.1 βR = amortiguación total efectiva en el modo residual de vibración de la estructura en la
dirección de los intereses, calculados de conformidad con la Sección 18.6. 2 (usando μD = 1.0 y μM = 1.0) βVm = componente de amortiguación amortiguación efectiva efectiva del modo n-ésimo de l a vibración de la estructura
en la dirección de interés debido a la disipación viscosa de la energía por el sistema de amortiguac amortiguación, ión, en o justo j usto por debajo del d esplazamiento esplazamiento efe ctivo en la cedencia cedencia del si stema resistente resiste nte a la f uerza sísmica, Sección 18.6. 18.6. 2.3 δi = desviación elástica elástica del nivel i de la l a estructura estructura debido a la f uerza lateral lateral fi aplicada, aplicada, Sección
18.5.2.3 δi1D = modos fundamenta fundamentales les de diseño de desviación del ni vel i en el centro centro de de rigidez de la
estructura en la dirección que se examina, l a Sección 18.5.3.1 18.5.3.1 δiD = desvi ación total total de diseño de nivel i en el centro de rigide z de la estructura en la dirección
considerada, Sección S ección 18.5.3
δiM = desviación máximo total de nivel i en el centro de rigidez de la e structura en la dirección
considerada, Sección 18.5.3 δiRD = desviación residual en el modo para diseño del nivel i en el centro de rigidez de la
estructura en la dirección que se examina, l a Sección 18.5.3.1 δim = desviación del nivel i -ésimo en el modo de vibración en el centro de rigi dez de la estructura
en la dirección que se examina, la Sección 18.6.2.3 Δ1D = deriva de piso para diseño debi do al modo fundamental de vibración de la estructura en la
dirección de i nterés, Sección 18.5.3.3 Δd = desviación total en el piso de diseño de la estructura en la d irección de su i nterés, Sección
18.5.3.3 ΔM = deriva total máxima del piso de l a estructura en la dirección de su interés, Sección 18.5.3 ΔmD = deriva de piso debido al modo n-ésimo de la vibración natural de la estructura en la
dirección de su i nterés, Sección 18.4.3.3 ΔRD = deriva de piso debido al modo residual de vibración de la estructura en la dirección de
interés, Sección 18.5.3.3 μ = ductilidad efectiva en el sistema para resistir la fuerza sísmica en la dirección de interés μD = ductilidad ef ectiva en el sistema para resistir la f uerza sísmica en la dirección de interés
debido a los movimientos sísmicos de diseño, Sección 18.6.3 M = demanda de ductilidad efectiva en el sistema de resistir l a fuerza sísmica en la dirección de interés debido a los máximos considerados movimientos sísmicos, Sección 18.6.3 μmax = máxima ductilidad efectiva permitida en el sistema resistente a fuerza sísmica debido a
los movimientos sísmicos de diseño, Sección 18.6.4 φi1 = amplitud de desplazamiento en el nivel i del modo fundamental de vibración de la
estructura en la dirección de interés, normalizado a la unidad en el nivel del techo, Sección 18.5.2.3 φiR = amplitud de desplazamiento en el nivel i del modo residual de vibración de la estructura en
la dirección de interés normalizada a la unidad en el nivel del techo, Sección 18.5.2.7 Γ1 = factor de participación del modo fundamental de vibración de l a estructura en l a dirección
de i nterés, Sección 18.4.2.3 o 18.5.2.3 (m = 1) Γm = factor de participación en el modo n-é simo de la vibración de la estructura en la dirección
de interés, Sección 18.4.2.3 ΓR = factor de participación del modo residual de vibración de la estructura en la dirección de
interés, Sección 18.5.2.7
∇
1D
= velocidad de diseño en el piso debido al modo fundamental de vibración de la estructura
en la dirección de interés, Sección 18.5.3.4
∇ ∇ ∇
D
= vel ocidad total de diseño del piso de la estructura en la dirección de su interés, Sección
18.4.3.4 M
= velocidad total máxima historia de la estructura en la dirección de su interés, Sección
18.5.3 mD
= velocidad de diseño del piso debido al modo n-ésimo de la vibración de la e structura en la
dirección de i nterés, Sección 18.4.3.4
18.2 REQUISITOS GENERALES DE DISEÑO 18.2.1 Diseño Sísmico en la Categoría A Diseño Sísmicos para Estructuras en la Categoría A con un sistema de amortiguación serán diseñados utili zando el diseño de aceleración de respuesta espectral determinada de acuerdo con la Sección 11.4.4 y los métodos de análisi s y los requisi tos de diseño para el diseñ o sísmico de estructuras de la Categoría B.
18.2.2 Requisitos Mínimo del Sistema El diseño de la estructura tendrá en cuenta los requisitos básicos para el sistema resistente a la fuerza sísmica y el sistema de amortiguación defi nido en las siguientes secciones. El sistema de fuerza de resistencia sísmica deberá tener la fuerza necesaria para cumplir con l as fuerzas defini das en l a Sección 18.2.2.1. Se permite que la combinación del sistema de resistencia a la fuerza sísmica y al sistema de amortiguación a ser utilizado para cumplir el requisito de deriva máxima.
18.2.2.1 Sistema de Fuerza – Resistente Sísmica Las estructuras que contienen un sistema de amortiguación se requieren también que tengan un sistema de fuerza de resistencia a sismo, e n cada dirección lateral, se ajusta a uno de los tipos indicados en la Tabla 12.2-1. El diseño del sistema resistente a la fuerza sísmica en cada dirección debe rá satisfacer los requisitos de la Se cción 18.7 y la siguiente: 1. El cortante basal sísmico utili zado para el diseño del sistema resistente a la fuerza sísmica no deberá ser inferior a V min, donde V min se determina como el mayor de los valores calculados utilizando las ecuaciones. 18.2-1 y 18.2-2:
Dónde:
V = sísmica cortante en la base en la dirección de su interés, determinado de acuerdo con la Sección 12.8
BV+I = coeficiente numérico como se expone en la Tabla 18.6-1 para amortiguamiento efectivo igual a la suma de amortiguamiento viscoso e n el modo fundamental de vibración de la estructura en la dirección de interés, βVm ( m = 1), además de la amortiguación inherente, βI, y el período de la estructura igual a T1
EXCEPCIÓN: La cortante basal sísmica utilizado para el diseño del sistema resistente a la fuerza sísmica no se tendrá como menos de 1.0V, si alguna de las siguientes condiciones se cumple: a. En la dirección de interés, el sistema de amortiguación tiene menos de dos dispositivos de amortiguación en cada nivel del suelo, configurados para soportar la torsión. b. El sistema para resistir la fuerza sísmica horizontal tiene irregularidad Tipo1b (Tabla 12.3-1) o irregularidad vertical Tipo 1b (Tabla 12.3-2). 2. Los requisitos de resistencia mínimos para los elementos del sistema resistente a la fuerza sísmica que son también elementos del sistema de amortiguación o de lo contrario se requieren para resistir las fuerzas de dispositivos de amortiguación de berá cumplir con los requisitos adicionales de la Sección 18.7.2.
18.2.2.2 Sistema de Amortiguación Los elementos del sistema de amortiguación serán diseñados para permanece r en zona el ástica para cargas de diseño, incluyendo las fuerzas sísmicas no reducidas en los dispositivos de amortiguación como se requiere en la Sección 18.7.2.1, salvo que se demuestre mediante análisis o prueba de que la respuesta inelástica de ele mentos no afectaría negativamente a la función de amortiguación del sistema y la respuesta i nelástica está limitada de acuerdo con los requisitos de la Sección 18.7.2.6.
18.2.3 Movimientos del Suelo 18.2.3.1 Espectros de Diseño Los espectros de los movimientos sísmicos de diseño y movimientos sísmicos máximos considerados se desarrollan de acuerdo con la Sección 17.3.1 el cual se util izará para el diseño y análisis de una estructura con un sistema de amortiguación. Los espectros de diseño de sitio específico serán desarrollados y utilizado para el diseño de una estructura con un sistema de amortiguación si alguna de las siguie ntes condiciones se presentase: 1. La estructura se encuentra en un sitio de Clase F. 2. La estructura se encuentra en un sitio con S1 mayor que o igual a 0.6
18.2.3.2 Movimiento del Suelo en la Historias La Historias del movimiento de tierra para el sismo de diseño y para el terremoto máxima considerada desarrollado de acuerdo con la Sección 17.3.2 se utili zarán para el dise ño y análi sis de todas las estructuras con un siste ma de amortiguación si alguna de las sigui entes condiciones se presentase: 1. La estructura se encuentra en un sitio con S1 mayor que o igual a 0.6
2. El sistema de amortiguación se modela de forma expl ícita y se analizó usando el método de análisis de la respuesta-historia.
18.2.4 Procedimiento de Selección Una estructura con un sistema de amortiguación deberá ser diseñada utilizando procedimientos lineales, procedimientos no lineale s, o una combinación de los procedimientos line al es y no li neales, como se permite en esta sección. Independientemente del método de análisis util izado, la respuesta dinámica pi co de la estructura y los elementos del sistema de amortiguación se obtendrán usando el procedimiento de respuesta en la historia no lineal cuando la estructura se encuentra en un lugar de sitio con S1 o mayor, igual a 0.6 en Sa.
18.2.4.1 Los Procedimientos No Lineales Se permiten los procedimientos no l ineales de l a Sección 18.3 para ser utilizado para el diseño de todas las estructuras con sistemas de amortiguación.
18.2.4.2 Los Procedimiento Respuesta-Spectrum Se permite que el procedimiento de respuesta de e spectro de la Sección 18.4 para ser utilizado para el diseño de una estructura con un sistema de amortiguación a condición de que: 1. En la dirección de interés, el sistema de amortiguación tiene al menos dos dispositivos de amortiguación en cada historia, configurado para resistir la torsión. 2. La amortiguación efectiva total del modo fundamental, β mD (m = 1), de l a estructura en la dirección de interés no es mayor que 35 por ciento del amortiguamiento crítico.
18.2.4.3 Procedimiento de Fuerza Lateral Equivalente Se permite que el procedimiento de fuerza lateral equivalente de la sección 18.5 para ser utilizado para el diseño de una estructura con un sistema de amortiguación a condición de que: 1
En la dirección de interés, el sistema de amortiguación tiene al menos dos dispositivos de amortiguación en cada piso, configurados para resistir la torsión.
2
La amortiguación efectiva total del modo fundamental, β mD (m = 1), de l a estructura en la
dirección de interés no es mayor que 35 por ciento del amortiguamiento crítico. 3. El sistema de fuerza de resistencia sísmica no tiene horizontal con irregularidad Tipo 1a o 1b (Tabla 12.3-1) o i rregularidad ve rtical Tipo 1a, 1b, 2, o 3 (Tabla 12.3-2). 4. Los diafragmas de piso son rígidas como se defi ne en la Sección 12.3.1. 5. La altura de la estructura encima de la base no sea superior a 100 pies (30 m).
18.2.5 Sistema de Amortiguación 18.2.5.1 Dispositivos de Amortiguación para el Diseño El diseño, la construcción y la instalación de dispositivos de amortiguación se basará en respuesta a máximos considerados movimientos sísmicos y l a consideración de los siguientes: 1. ciclo a baja frecuencia, a gran desplazamiento la degradación será debido a las cargas sísmicas. 2. Ciclo a alta f recuencia, l a degradación por pequeños desplazamientos debidos al viento, térmicos, u otras cargas cíclicas. 3. Fuerzas o desplazamientos debidos a cargas de gravedad. 4.
La adhesión de las piezas del dispositivo debido a la corrosión o abrasión, la biodegradación, la humedad o la exposición química.
5. La exposición a condiciones ambientales, incluyendo, pero no l imitado a, la temperatura, la humedad, la radiación ( por ejemplo, luz ultravioleta), y sustancias reactivas o corrosivas (por ejemplo, agua salada). Los dispositivos de amortiguación sujetos a un fallo por ciclo a baja frecuencia, la fatiga debe resistir la fuerza del viento sin desl izamiento, movimiento, o e n ciclos inelásticos. El diseño de dispositivos de amortiguación deberá incorporar el intervalo de condiciones térmicas, desgaste en el dispositivo, fabricación tolerancias y otros efectos que causan propiedades del dispositivo para variar durante la vi da de diseño del dispositivo.
18.2.5.2 Movimiento Multi-eje Los puntos de conexión de dispositivos de amortiguación proporcionarán una cantidad suficiente de articulación para acomodar simultáneamente los desplazamientos longitudinales, laterales y verticales del sistema de amortiguación.
18.2.5.3 Inspección y Pruebas Periódicas Se preverá un medio de acceso para la inspección y cambio de todos los dispositivos de amortiguación. El registrado profesional del responsable de diseño de l a estructura estable cerá una inspección adecuada y el cronograma de pruebas para cada tipo de dispositivo de amortiguación para asegurar que los dispositivos responden de una manera fiable durante toda su vida de di seño. El grado de inspección y pruebas se reflejan la establecida en servicio de los dispositivos de
amortiguación y la probabilidad de cambio en las propiedades durante la vi da de diseño de los dispositivos en cada piso.
18.2.5.4 Control de Calidad Como parte del plan de aseguramiento de l a calidad desarrollado de conformidad con la Sección 11A.1.2, el profesional responsable del diseño estructural deberá establecer un plan de control de calidad para la fabricación de dispositivos de amortiguación. Como mínimo, este plan deberá incluir los requisitos de prueba de la Sección 18.9.2.
18.3 PROCEDIMIENTOS NO LINEAL Las propiedades de rigidez y amortiguación de los dispositivos de amortiguación utilizados en los modelos se basarán en o verificados por pruebas de los dispositivos de amortiguación como se especifica en la Sección 18.9. Las características de esfuerzo-deformación no lineal de dispositivos de amortiguación se pueden modelar, según sea necesario, para tener en cuenta explícitamente la dependencia dispositivo en frecuencia, amplitud y duración de la carga sísmica.
18.3.1 Procedimiento Respuesta No lineal en la Historia Un análisis de la respuesta no lineal en la historia, se utilizará un modelo matemático de la estructura y el sistema de amortiguación conforme a lo di spuesto en la Sección 16.2.2 y en esta sección. El modelo cuenta directamente por el comportamiento de histéresis no lineal de elementos de la estructura y los dispositivos de amortiguación para determinar su respuesta. El análisis se realizará de acuerdo con la Sección 16.2, junto con los requ isitos de esta sección. El amortiguamiento inherente de la estructura no se debe tomar como superior al 5 por ciento de l amortiguamiento crítico a menos que los datos de prueba consistentes con los niveles de deformación en o justo por debajo del desplazamiento de cedencia efectiva de l os sistemas de apoyo son valores más altos que los de la fuerza para resistir por sismo. Si la fuerza calculada en un elemento del sistema de fuerza de resistencia sísmica no supere 1.5 veces su fuerza nominal, se permite que el elemento a ser modelado como lineal.
18.3.1.1 Amortiguación Modelado de dispositivos Los modelos matemáticos con dispositivos de amortiguación dependiente del desplazamiento i ncluirán el comportamiento de histéresis de los dispositivos coherentes con los datos de prueba y que reúnan todos los cambios significativos en la fuerza, rigidez y forma de lazos de histéresis. Modelos matemáticos de dispositivos de amortiguación dependientes de la velocidad incluirán el coeficiente de velocidad consistente con los datos de prueba. Si este coeficiente cambia con el tiempo y / o temperatura, tal comportamiento se modela de forma explícita. Los elementos de dispositivos de conexión unidades de amortiguación a la estructura de amortiguación se incluirán en el modelo.
EXCEPCIÓN: Si se espera que las propiedades de los dispositivos de amortiguación de cambiar durante la duración del análisis temporal, se permite que la respuesta dinámica a ser envuelto por los límites superior e inferior de las propiedades del dispositi vo. Todos estos casos límite de las propiedades de los dispositivos de variables deben cumplir las mismas condiciones que si el comportamiento dependiente del tiempo de los dispositivos se modeló de forma explícita.
18.3.1.2 Parámetros de Respuesta Además de los parámetros de respuesta dadas en la Sección 16.2.4, para cada movimiento de tierra utilizado para el análisis de respuesta de la historia, los parámetros de respuesta individuales que consisten en el valor máximo de las fuerzas discretas dispositivo de amortiguación, desplazamientos, velocidades y, en el caso de velocidad- dispositivos dependie ntes, serán determinados. Si se usan al menos siete pares de movimientos de tierra para análisis de respuestahistoria, se permiten los valores de cálculo de las fuerzas de amortiguación del dispositivo, los desplazamientos, velocidades y debe ser tomada como el promedi o de los valores determinados por los análisis. Si se utilizan menos de siete pares de los movimientos de tierra para el análisis de respuesta de la historia, el diseño de dispositivos de amortiguación de las fuerzas, desplazamientos, velocidades y deben tomarse como el valor máximo determinado por el análisis. Se utilizará un mínimo de tres pares de movimientos del terreno.
18.3.2 Procedimiento Estático no lineal El modelado no lineal descrito e n la Sección 16.2.2 y las cargas laterales que se describen en la Sección 16.2 se aplicará al sistema de fuerza de resistencia sísmica. La curva de fuerzadesplazamiento resultante se puede utilizar en lugar del desplazamiento en cedencia efectiva asumido, DY, de la ecuación. 18.6-10 para calcular la demanda de ductilidad eficaz debido a l os movimientos sísmicos de diseño, μ D, y debido a los movimientos sísmicos máximos considerados, μM, en las ecuaciones. 18.6-8 y 18.6-9, respectivamente. El valor de (R/C d) se tomará como 1.0 en las ecuaciones 18.4-4, 18.4-5, 18.4-8 y 18.4-9 para el procedimiento de respuesta de espectro, y en las ecuaciones. 18.5-6, 18.5-7, y 18.5-15 para el procedimie nto de fuerza lateral equivalente.
18.4 PROCEDIMIENTO RESPUESTA-SPECTRUM Cuando se utilice el procedimiento de respuesta de espectro para analizar una estructura con un sistema de amortiguación, se aplicarán los requisitos de esta sección.
18.4.1 Modelado Un modelo matemático del sistema de sistema y de amortiguación resistente fuerza sísmica s e construye que representa la distribución espacial de la masa, la rigidez y la amortiguación a lo largo de la estructura. El modelo y el análisis deberán cumplir con los requisitos de la Sección 12.9 para el sistema resistente a la fuerza sísmica y de los requisitos de esta sección para el sistema de amortiguación. Las propiedades de rigidez y amortiguación de los dispositivos de amortiguación utilizados en los modelos se basarán en o verificados por pruebas de los dispositivos de amortiguación como se especifica en la Sección 18.9. La rigidez elástica de los elementos del sistema de amortiguación de los medios de amortiguación se puede modelar de forma explícita. La rigidez de los dispositivos de amortiguación deberá ser modelada en función de amortiguación de tipo de dispositivo como sigue: 1. Los dispositivos de Amortiguación Dependientes del Desplazamiento: dispositivos de amortiguación Desplazamiento-dependientes deberán ser modelados con una rigidez efectiva que representa la fuerza de amortiguación dispositivo en el desplazamiento respuesta de interés (por ejemplo, deriva de piso de diseño). Como alternativa, se permite la rigidez de dispositivos de amortiguación de histéresis y fricción que se excluyeron del análisis proporcionado fuerzas de diseño espectro de respuesta en dispositivos de amortiguación de desplazamiento dependiente, QDSD, se aplican al modelo como cargas externas (Sección 18.7.2.5). 2. Los dispositivos de Amortiguación Dependiente de la Velocidad: Velocidad amortiguamiento en función de los dispositivos que tie nen un componente de ri gidez (por ejemplo, dispositivos de amortiguación visco elástico) se modelan con una rigidez efectiva correspondiente a l a amplitud y la frecuencia de interés.
18.4.2 Sistema de Fuerzas para Resistencia a Sísmico 18.4.2.1 Base Shear Sísmico El cortante basal sísmico, V, de la estructura en una dirección dada se determinará como la combinación de componentes modales, VM, con sujeción a los límites de la ecuación. 18,4-1: V ≥ Vmin
(18.4-1)
El cortante basal sísmico, V, de la estructura será determinada por la suma del método de la raíz cuadrada (SRSS) o la combinación cuadrática completa de componentes cortante en la base modal, V m.
18.4.2.2 Modal Base Shear Modal cortante en la base del modo m-é sima de la vibración, V m, de la estructura en la di rección de interés se fijará de acuerdo con las ecuaciones. 18.4-2:
∑ ̅ ∑
Dónde: Csm = coeficiente de respuesta sísmica de la n-ésimo de modo de vibración de la estructura en la dirección de interés tal como se determina a partir de la Sección 18.4.2.4 (m = 1) o la Sección 18.4.2.6 (m> 1)
̅
= Peso sísmica eficaz del modo de n-ésimo de la vibración de la estructura
18.4.2.3 Factor de Participación Modal El factor de participación modal del n-ésimo modo de v ibración, Γm, de la estructura en la dirección de i nterés se fijará de acuerdo con la Ec. 18.4-3:
∑̅
Dónde:
= Amplitud desplazamiento del i-esimo nivel de la estructura en el modo n-esimo de
vibración en l a dirección de interés, normalizado para unidad de nivel de techo.
18.4.2.4 Modo Fundamental; Coeficiente de Respuesta El Coeficiente de Respuesta Sísmica en el modo fundamental (m = 1), C S1, en la dirección de interés serán determinadas de acuerdo con las ecuaciones. 18.4-4 y 18.4-5: Para T1D
Ts ,
Para T1D Ts ,
(18.4-4)
(18.4-5)
18.4.2.5 Modo Fundamental Efectivo; Determinación del Periodo Natural El modo fundamental efectivo (m = 1) será el periodo para un sismo de diseño, TD1 , y para el sismo máximo esperado MCE R, T1M , se basará en cualquiera consideración explícita e n la postcedencia cuyas características de fuerza-deformación de la estructura se determinara de acuerdo con las ecuaciones. 18.4-6 y 18.4-7:
√ √
18.4.2.6 Coeficiente de Modo Superior en la Respuesta Sísmica
El modo más alto (m> 1) del coeficiente de respuesta sísmica, C SM, del modo n-ésimo de vibración (m> 1) de la estructura en la dirección de interés serán determinadas de acuerdo con las ecuaciones. 18.4-8 y 18.4-9: Para Tm
Ts ,
Para Tm Ts ,
Dónde:
(18.4-8)
(18.4-9)
Tm = período, en segundos, del modo n-ésimo de la vibración de la estructura en la dirección considerada BmD = coeficiente numérico como se expone e n la Tabla 18.6-1 para amortiguamiento ef ectivo igual a βmD y el período de la estructura igual a Tm
18.4.2.7 Fuerza Lateral de Diseño La fuerza lateral de Diseño en el nivel i, debido al modo de vibración n-ésimo, F im, de la estructura en la dirección de i nterés se fijará de acuerdo con la Ec. 18.4-10:
Las fuerzas de diseño en los elementos que resisten las fuerzas por sismo serán determinados por el SRSS o por la Combinación Cuadrática Completa de las fuerzas modales.
18.4.3 Sistema de Amortiguación Las fuerzas de diseño en los dispositivos de amortiguación y otros elementos del sistema de amortiguación se determinarán sobre la base de la desviación piso, deriva de piso, y los parámetros de respuesta de velocidad en pi so que se describen en las siguientes secciones. Los desplazamientos y las velocidades utilizadas para determinar las fuerzas máximas en los dispositivos de amortiguación en cada piso deberán tener en cuenta el ángulo de orientación de cada dispositivo respecto a la horizontal y considerar los efectos del aumento de la respuesta debido a la torsión requerida para el diseño de l sistema resistente a la fuerza sísmica. Las deflexiones del piso i , δiD y δiM, deriva de piso,
D
y
M
, y las velocidades de piso,
∇ ∇ D
y
M
, se
calcularán tanto para los movimientos sísmicos de diseño y los movimientos sísmicos máximos esperado, respectivamente, de acuerdo con esta sección.
18.4.3.1 Diseño Terremoto Piso Desviación La desviación de la estructura debido a los movimientos sísmicos de diseño e n el nivel i -ésimo en el modo de vibración, δ imD, de la estructura en la dirección de interés se fi jará de acuerdo con
la Ec. 18.4-11:
La flecha total de diseño en cada piso de la estructura se calculará por el SRSS o su combinación cuadrática completa de las desviaciones de diseño sísmico modales.
18.4.3.2 Desplazamientos para Sismo de Diseño, Desplazamiento en el Techo En el modo fundamental (m = 1) y el modo más alto (m> 1) del techo debido a los movi mientos sísmicos de diseño, D 1D y DMD , de la estructura en la dirección de i nterés serán dete rminadas de acuerdo con las ecuaciones. 18.4-12 y 18.4-13: Para: m=1
Para: m>1,
18.4.3.3 Diseño Terremoto Desvío de Piso Diseño deriva de piso en el modo fundamental, Δ1D y modos superiores, ΔmD (m> 1), de la estructura en la dirección de interés se calculará de acuerdo con la Sección 12.8.6 mediante desplazamientos modales del techo de la Sección 18.4.3.2. Total deriva de piso de diseño, ΔD, se determinará por el SRSS o Combinación Cuadrática Completa de derivas de diseño sísmico modales.
18.4.3.4 Diseño Terremoto Historia de Velocidad Diseño de velocidad historia en el modo fundamental,
∇
1D
y modos superiores,
∇
mD
(m> 1), de l a
estructura en la dirección de interés se calculará de acuerdo con las e cuaciones. 18.4-14 y 18.415: Para m=1,
Para m>1, Velocidad total de un piso,
D
, se determinará por el SRSS o por la Combinación Cuadrática
Completa de velocidades de diseño modales.
18.4.3.5 Respuesta para un Máximo Sismo Considerado Total de deflexión máxima baja modal al Nivel i, los valores de deriva de una planta de diseño, y los valores de velocidad de la historia del diseño se basará en las secciones 18.4.3.1, 18.4.3.3, 18.4.3.4 y, respectivamente, excepto el desplazamiento de techo de diseño se sustituye por el máximo desplazamiento de azotea, desplazamiento máximo techo de la estructura en la dirección de los intereses se calculará de acuerdo con las ecuaciones. 18.4-16 y 18.4-17: Para m=1,
Para m>1,
Dónde:
BmM = coeficiente numérico como se expone en l a Tabla 18.6-1 para amortiguamiento ef ectivo igual a βmM y el período de la estructura igual a Tm
18.5 PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA FUERZA LATERAL Cuando se utili ce el procedimiento de fuerza lateral e quivalente para diseñar estructuras con un sistema de amortiguación, se apli carán los requisitos de esta sección.
18.5.1 Modelado Elementos del si stema resistente a la fuerza sísmica se pueden modelar de una manera consiste nte con los requisitos de la Sección 12.8. Para efectos de análisi s, se considerará que la estructura que se fi ja en la base. Elementos del sistema de amortiguación se modelan como requerido para determinar fuerzas de di seño transferidos de amortiguación dispositivos tanto a la del sistema de fuerza de resistencia sísmica suelo y. La rigidez ef ectiva de los dispositivos de amortiguación dependientes de la velocidad será modelada. Dispositivos de amortiguación no necesitan ser explícitamente modelada amortiguación efectiva proporcionada se calcula de acuerdo con los procedimientos de la sección 18.6 y se utilizan para modifi car la respuesta requerida en las Secciones 18.5.2 y 18.5.3. Las propiedades de rigidez y amortiguación de los dispositivos de amortiguación utilizados en los modelos se basarán en o verificados por pruebas de los dispositivos de amortiguación como se especifica en la Sección 18.9.
18.5.2 Sistema Fuerza-Resitencia por Sismo 18.5.2.1 Seismic Base Shear El corte sísmico base, V, del sistema resistente a la fuerza sísmica en una dirección dada se determinará como la combinación de los dos componentes modales, V 1 y VR, de acuerdo con la Ec. 18.5-1:
Dónde: V 1 = valor de cálculo del cortante basal sísmico del modo fundamental en una dirección dada de la respuesta, tal como se determina en la Sección 18.5.2.2 V R = valor de cálculo del cortante basal sísmico del modo residual en una dirección dada, tal como se determina en la Sección 18.5.2.6 V min = valor mínimo permisible de cortante en la base permitida para el diseño del sistema fuerza-resistencia a sismo de la estructura en la dirección de los intereses, tal como se determina en la Sección 18.2.2.1
18.5.2.2 Modo Fundamental para Base Shear El cortante basal de modo fundamental , V 1 , se determinará de acuerdo con la ecuación. 18.5-2:
Dónde:
CS1 = el coeficiente de respuesta sísmica modo fundamental, tal como se determina en la Sección 18.5.2.4
= El peso sísmico modo fundamental efectivo incluyendo porciones de la carga viva como se
defi ne por la ecuación. 18.4-2b para m = 1
18.5.2.3 Propiedades del Modo Fundamental La forma fundamental el modo, φ i1, y el factor de participación, Γ1 , serán determinados por el
análisis dinámico, ya sea utilizando las propiedades estructurales y las características elásticas de deformación de los elementos de resistencia o el uso de las ecuaciones. 18.5-3 y 18.5-4:
∑
Dónde: hi = la altura sobre la base del piso i hr = la altura de la estructura por encima de la base para el nivel del techo wi = la porción del peso sísmico total efectiva, W, situada en o asignado al pi so i.
El periodo fundamental, T1, se deberá determinar por análisis dinámico utilizando las propiedades estructurales y las características elásticas de deformación de los elementos resistentes, o el uso de la ecuación. 18.5-5 como sigue:
∑ ∑
Dónde: f i = fuerza lateral en el I nivel de l a estructura distribuida de conformidad con la Sección 12.8. 3
= deformación elástica en I nive l de la estructura debido a fuerzas laterales aplicadas fi
18.5.2.4 Modo Fundamental Coeficiente de Respuesta El coeficiente de respuesta sísmica modo fundamental, CS1, se determinará utilizando la Ec. 18.5-6 o 18.5-7: Para
Para
()
()
Dónde: SDS = el parámetro de aceleración de respuesta de di seño espectral en el rango corto período SD1 = el parámetro de aceleración de respuesta espectral de diseño en un período de 1 s B1D = coeficiente numérico como se expone en la Tabla 18.6-1 para amortiguamiento efectivo igual a β mD (m = 1) y el período de la estructura igual a T 1D
18.5.2.5 Modo Fundamental Efectivo Determinación del Periodo El período modo fundamental efectiva en el sismo de diseño, T 1 , y para el máximo sismo considerado, T1M , se basa en la consideración explícita de las características post cedencia a la fuerza de deflexión de la estructura o se calculará utilizando las ecuaciones. 18.5-8 y 18.5-9:
√ √
18.5.2.6 Residual Modo Base Shear Residual cortante basal modo, la realidad virtual, se determinará de acuerdo con la ecuación 18.5-10:
̅̅
Dónde: CSR= el coeficiente de respuesta sísmica modo residual como se determina en la Sección 18.5.2.8
= El modo residual de peso ef ectivo de la estructura determina usando la ecuación. 18.5-13
18.5.2.7 Propiedades Modo Residuales Forma de modo residual, φiR, factor de participación, ΓR, peso sísmico modo residual efectivo de la estructura,
R
través de 18.5-14:
, y periodo efectivo, TR, se determinará mediante las ecuaciones. 18.5-11 a
18.5.2.8 Modo Residual Sísmico Coeficiente de Respuesta El coeficiente de respuesta sísmica modo residual, la C RS, se determinará de acuerdo con la ecuación. 18.5-15:
()
Dónde: BR = coeficiente numérico como se expone en la Tabla 18.6-1 para amortiguamiento efectivo igual a
R
, y el pe ríodo de la estructura igual a T R
18.5.2.9 Diseño Fuerza Lateral La fuerza lateral en el diseño ele mentos del sistema resistente a la f uerza sísmica en el ni vel i, debido a modo de respuesta fundamental, F i1, y la respuesta de modo residual, abeto, de la estructura en la dirección de interés se fijará de acuerdo con las ecuaciones. 18.5-16 y 18.5-17:
La fuerza de diseño en e lementos del sistema de resistencia de fuerza sísmica se determinará mediante la adopción de la SRSS de l as fuerzas debidas a modos fundamentales y residuales.
18.5.3 Sistema de Amortiguación Fuerzas de diseño de dispositivos de amortiguación y otros elementos de l si stema de amortiguación se determinarán sobre la base de la desviación piso, deriva de pi so, y los parámetros de respuesta de velocidad historia describen en las siguientes secciones. Desplazamientos y velocidades utilizadas para determinar las fuerzas máximas en los dispositivos de amortiguación en cada piso de berá tener en cuenta el ángulo de orientación de cada disposi tivo respecto a la horizontal y considerar los efectos del aumento de la respuesta debido a la torsión requerida para el diseño de l sistema resistente a la fuerza sísmica. Flexiones de suelo en el nivel i , δiD y δiM, deriva de piso,
D
y
M
, y las velocidades del piso, y
∇∇ D
M
, se
calcularán tanto para los movimientos sísmicos de diseño y los movimientos sísmicos máximos considerados, respectivamente, de acuerdo con las siguientes secciones.
18.5.3.1 Desviación de Planta debido al Sismo de Diseño La flecha total de diseño en cada piso de la estructura en la di rección de l os intereses se calcula como la SRSS de las desviaciones fundamentales y residuales del suel o de modo. El modo de desviaciones fundamentales y residuales debidos a los movimientos sísmicos de diseño, δ i1D y δiRD , en el centro de rigidez de Ni vel i de la estructura en la dirección de i nteres se determinan
usando las ecuaciones. 18.5-18 y 18.5-19:
(18.5-18)
(18.5-19)
Dónde: D1D = modo fundamental desplazamiento de diseño en el centro de rigid ez del nivel del techo de la estructura en la di rección considerada, Sección 18.5.3.2 DRD = modo de desplazamiento residual del diseño en el centro de rigidez del nivel del techo de la estructura en la dirección que se examina, la Sección 18.5.3.2
18.5.3.2 Desplazamiento en Azotea en Sismo de Diseño Los desplazamientos fundamentales y residuales del modo debi do a los movimientos sísmicos de diseño, D1D y D1R , en el centro de rigidez del nivel del techo de la estructura en la dirección de los intereses se determinan usando las ecuaciones. 18.5-20 y 18.5-21:
18.5.3.3 Diseño Terremoto Desvío de Piso
Las derivas de una planta Edificio, ecuación. 18.5-22:
D
, en la dirección de los intereses se calculan utilizando la
Dónde: Δ1D = diseño de deriva de piso debido al modo fundamental de vibración de la estructura en la
dirección de interés ΔRD = diseño de deriva de piso debido al modo residual de vibración de la estructura en la
dirección de interés
Modales desvíos del piso de diseño, Δ 1D y ΔRD, se determinará como la diferencia de las
deflex iones en la parte superior e inferior de la historia en cuestión utilizando l as desviaciones del pi so de la Sección 18.5.3.1.
18.5.3.4 Diseño Terremoto Piso de Velocidad
∇ ∇∇ ∇ ∇ ∇
Diseño velocidades de piso,
D
, en la dirección de los intereses se calcularán de acuerdo con las
ecuaciones. 18.5-23 18.5-25 a través de:
Dónde:
∇ ∇
1D
= diseño historia velocidad debido al modo fundamental de vibración de la estructura en la
dirección de interés RD
= diseño historia velocidad debido al modo residual de vibración de la estructura en la
dirección de interés
18.5.3.5 Máximo Considerado terremoto de Respuesta Total y deflexiones máximas modales solado en i nivel, desvíos del piso de diseño, y las velocidades de l a historia del diseño se basa en las ecuaciones de l as secciones 18.5.3.1, 18.5.3.3, 18.5.3.4 y, respectivamente, excepto que los despl azamientos de techo de diseño se sustituyen por desplazamientos máximos del techo. Desplazamientos máximos del techo se calcularán de acuerdo con las ecuaciones. 18.5-26 y 18.5-27:
Dónde: SM1 = el MCER, un 5 por ciento amortiguada, parámetro de aceleración de respuesta espectral en un período de 1 s ajustados por efectos de clase sitio como se define en la Sección 11.4.3 SMS = el MCER, un 5 por ciento amortiguada, parámetro de aceleración de respuesta espectral en períodos cortos ajustados por efectos de clase sitio como definida en la Sección 11.4.3 B1M = coeficiente numérico como se expone e n la Tabla 18.6-1 para amortiguamiento ef ectivo igual a βmM (m = 1) y el período de la estructura igual a T 1M
18.6 AMORTIGUADO RESPUESTA DE MODIFICACIÓN Como se requiere en las secciones 18.4 y 18.5, l a respuesta de l a estructura deberá ser modificada para los efectos del sistema de amortiguación.
18.6.1 Coeficiente de Amortiguación Cuando el período de la estructura es mayor que o igual a T 0, el coeficiente de amortiguación, será el establecido en la Tabla 18.6-1. Cuando el período de la estructura es inferior a T 0 , el coeficiente de amortiguación se interpola linealmente entre un valor de 1,0 a 0 segundos periodo para todos los valores de amortiguaci ón eficaz y el valor en el periodo T 0 como se indica en l a Tabla 18.6-1.
18.6.2 Amortiguación Eficaz El amortiguamiento efectivo en el desplazamiento de diseño, β mD, y al desplazamiento máximo, βmM, del modo n-ési mo de l a vibración de la estructura en la dirección en cuestión se calculará
utilizando las ecuaciones. 18.6-1 y 18.6-2:
Dónde:
√ √
βHD = componente de amortiguación e ficaz de la estructura en la dirección de interés debido a la
post-cedencia comportamiento de histéresis del sistema resistente a la fuerza sísmica y los elementos del sistema de amortiguación en la demanda de ductilidad efectiva, μ D
βHM = componente de amortiguación efi caz de la estructura en la dirección de i nterés debi do a
la post-cedencia comportamiento de histéresis del sistema resistente a la fuerza sísmica y los elementos del sistema de amortiguación en l a demanda de ductilidad efectiva, μM βi = componente de amortiguación eficaz de la estructura debido a la disipación de la energía
inherente de los elementos de la estructura, en o justo por debajo del desplazamiento rendimiento efectivo del sistema de fuerza de resistencia sísmica βVm = componente de amortiguación efectiva del modo de n-ésimo de la vibración de la
estructura en la dirección de interés debido a la disipación viscosa de la energía por el sistema de amortiguación, en o j usto por debajo del desplazamiento rendimiento efectivo del sistema de fuerza de resistencia sísmica μD = demanda de ductilidad efectiva en el sistema de resistir la fuerza sísmica en l a dirección de
interés debido a los movimientos sísmicos de diseño μM = demanda de ductilidad efectiva en el sistema de resistir la fuerza sísmica en l a dirección de
interés debido a los máximos considerados movimientos sísmicos A menos que el análisis o datos de prueba es compatible con otros valores, se procederá a la demanda de ductilidad efectiva de los modos más altos de la vi bración en l a dirección de interés como 1,0.
18.6.2.1 Amortiguamiento Inherente El amortiguamiento inherente, β i, se basará en el tipo de material, configuración, y el comportamiento de la estructura y los componentes no estructurales que responden dinámicamente en o justo por debajo de rendimi ento del sistema resistente a la fuerza sísmica. A menos que el análisis o datos de prueba es compatible con otros valores, la amortiguación inherente que se tomará será no mayor de 5 por ciento de crítica para todos los modos de vibración.
18.6.2.2 Histéresis Amortiguación El amortiguamiento de histéresis del sistema resistente a la fuerza sísmica y los elementos del sistema de amortiguación estará basado en pruebas o análisis o se calculará utilizando las ecuaciones. 18.6-3 y 18.6-4:
( ) ( )
Dónde:
qH = es el factor de ajuste del bucle de histéresis, tal como se define en la Sección 18.6.2.2.1 μD = demanda de ductilidad efectiva en el sistema de resistir la fuerza sísmica en l a dirección de
interés debido a los movimientos sísmicos de diseño μM = demanda de ductilidad efectiva en el sistema de resistir la fuerza sísmica en l a dirección de
interés debido a los máximos considerados movimientos sísmicos
A menos que el análisis o datos de prueba son compatibles con otros valores, el amortiguamiento de histéresis de l os modos más altos de la vibración en la dirección d e los intereses se toma como cero.
18.6.2.2.1 Histéresis Loop Factor de Ajuste El cálculo de la amortiguación de histéresis del sistema de fuerza de resi stencia sísmica y los elementos del sistema de amortiguación deberá considerar pelli zcos y otros ef ectos que reducen el área de la curva de histéresis durante ciclos repetidos de demanda terremoto. A menos de análi sis o prueba datos apoyan otros valores, la fracción del área del ciclo de histéresis completa del sistema resistente a la f uerza sísmica utilizado para el di seño, se considerará igual al factor, qH, calculado usando la Ec. 18.6-5:
Dónde: TS = período definido por la relación, S D1 /SDS T1 = período del modo fundamental de vibración de la estructura en la dirección del interés
El valor de q H no se tendrá como mayor de 1.0 y no necesita ser tomada como menos de 0,5.
18.6.2.3 Amortiguamiento Viscoso Amortiguamiento viscoso del modo n-ésimo de la vibración de la estructura, βVm, se calculará utilizando las ecuaciones. 18.6-6 y 18.6-7:
∑
Dónde: WmJ = trabajo realizado por j-ésimo dispositivo de amortiguación en un ciclo completo de la respuesta dinámica correspondiente al modo de n-ésimo de la vibración de la estructura en la dirección de interés en desplazamientos modales, δ im
Wm = energía deformación máxima en el modo n-ésimo de la vibración de la estructura en la dirección de interés en desplazamientos modales, δ im
Fim = modo n-ésimo fuerza de inercia en el Nivel i δim = deflexión del nivel i-ésimo en el modo de vibración en el centro de rigidez de la estructura
en la dirección considerada Amortiguamiento modal viscoso de dispositivos de amortiguación dependientes de desplazamiento se basa en una amplitud de la respuesta igual al desplazamiento rendimiento efectivo de la estructura. El cálculo del trabajo realizado por los dispositivos de amortiguación individuales tendrá en cuenta la orientación y la participación de cada dispositi vo con respecto al modo de vibración de interés. El trabajo realizado por los disposi tivos de amortiguación individuales se reduci rá según sea necesario para dar cuenta de la flexibilidad de los elementos, incluyendo los pernos, tornillos, placas de unión, extensiones del apoyo, y otros componentes que se conectan dispositivos de amortiguación a otros elementos de la estructura.
18.6.3 Ductilidad Efectiva - Demanda La demanda de ductilidad efe ctiva en el sistema de fuerza de resistencia sísmica debido a los movimientos sísmicos de diseño, μ D, y debido a los máximos considerados movimientos
sísmicos, M, se calculará utilizando l as ecuaciones. 18.6-8, 18.6-9, y 18.6 a 10:
Dónde:
()
D1D = modo fundamental desplazamiento de diseño en el centro de rigidez del nivel del te cho de la estructura en la dirección considerada, Sección 18.4.3.2 o 18.5.3.2 D1M = modo fundamental desplazamiento máximo en el centro de rigidez del nivel del techo de la estructura en la dirección considerada, Sección 18.4.3.5 o 18.5.3.5 DY = desplazamiento en el centro de rigidez del nivel del techo de la estructura en el punto de rendimiento efectivo del sistema de fuerza de resistencia sísmica R = coeficiente de modi ficación de respuesta de la Tabla 12.2-1 Cd = deflexión factor de amplificación de la Tabla 12.2-1 Ω0 = factor de sobre de la Tabla 12.2-1 Γ1 = factor de participación del modo fundamental de vibración de l a estructura en la dirección
de i nterés, Sección 18.4.2.3 o 18.5.2.3 (m = 1) CS1 = coeficiente de respuesta sísmica del modo fundamental de vibración de la estructura en la dirección de interés, Sección 18.4.2.4 o 18.5.2.4 (m = 1) T1 = período del modo fundamental de vibración de la estructura en la dirección de interés La demanda de diseño ductilidad, μ D, no deberá superar el valor máximo de demanda de ductilidad efectiva, μ max, dada en la Se cción 18.6.4.
18.6.4 La Demanda Ductilidad Máxima Efectiva Para la determinación del factor de ajuste de ciclo de histéresis, amortiguación de hi stéresis, y otros parámetros, el valor máximo de demanda de ductilidad efectiva, μmax, se calcular á
utilizando l as ecuaciones. 18.6-11 y 18.6-12: Para
Para
[⁄ ] ⁄ ,
≤
≥
,
Dónde:
, = el factor de importancia determinado de acuerdo con la Sección 11.5.1 = período efectivo del modo fundamental de vibración de la estructura en el diseño de
desplazamiento en la dirección que se ex amina Para T1
18.7 CONDICIONES CARGA SÍSMICA Y CRITERIOS DE ACEPTACIÓN Para los procedimientos no lineales de la Sección 18.3, el sistema resistente a la fuerza sísmica, sistema de amortiguación, las condiciones de carga, y los criterios de aceptación para los parámetros de respuesta de interés, se ajustará a la Sección 18.7.1 fuerzas de diseño y desplazamientos determinados de acuerdo con el procedimiento de respuesta de espectro de la sección 18.4 o el procedimiento de fuerza lateral equivalente de la sección 18.5 deberán comprobarse mediante los criterios de diseño de la fuerza de esta norma y las condiciones de carga sísmica de la Sección 18.7.1 y 18.7.2 .
18.7.1 Procedimientos Lineales Cuando se utilicen procedimientos no lineales en el análisis, el sistema sísmico sistema de amortiguación resistente a la fuerza, las condiciones de carga sísmica, y los criterios de aceptación se ajustarán a las siguientes subsecciones.
18.7.1.1 Sistema Sísmico Resistente a Fuerzas El si stema de fuerza de resi stencia sísmica deberá satisfacer los requisitos de resistencia de la Sección 12.2.1 utilizando el cortante basal sísmico, Vmin, como se indica en la Sección 18.2.2.1. La deriva de piso se determinará utilizando los movimientos sísmicos de diseño.
18.7.1.2 Sistemas de Amortiguación Los dispositivos de amortiguación y sus conexiones deben estar dimensionados para resistir las fuerzas, desplazamientos, y l as velocidades de los máximos considerados movimientos sísmicos.
18.7.1.3 Combinación de Efectos de Carga Los efectos sobre el sistema de amortiguación debido a cargas de gravedad y las fuerzas sísmicas se pueden combinar de acuerdo con la Sección 12.4 usando el efecto de las fuerzas sísmicas horizontales, Q E, determinadas de acuerdo con el análisis. El factor de redundancia, ρ, se tomará igual a 1,0 en todos los casos, y el efecto de carga sísmica con
factor de sobre de la Sección 12.4.3 No es necesario aplicar al diseño del sistema de amortiguación.
18.7.1.4 Criterios de Aceptación para los Parámetros de Respuesta de Interés Los componentes del sistema de amortiguación serán evaluados util izando los criterios de diseño de resistencia de esta norma el uso de las fuerzas sísmicas y condiciones de carga sísmica determinados a partir de los procedimientos no lineales y φ = 1,0. Los miembros del si stema resistente a la fuerza sísmica, no debe n evaluarse en el uso de las fuerzas de procedimientos no lineales.
18.7.2 Procedimientos lateral Fuerza Equivalente Respuesta-Spectrum Donde la respuesta de espectro o procedimientos equivalentes de fuerza lateral se uti lizan en e l análisis, el sistema sísmico sistema de amortiguación resistente a la fuerza, las condiciones de carga sísmica, y los criterios de aceptación se ajustarán a las siguientes subsecciones.
18.7.2.1 Sistema Sísmico Resistente a Fuerzas El sistema de fuerza de resistencia sísmica deberá satisfacer los requisi tos de l a Sección 12.2.1 utilizando las fuerzas de cizallamiento base y de diseño sísmico determinados de acuerdo con la Sección 18.4.2 o 18.5.2. La deriva de piso de diseño, Dd, tal como se determina en cualquiera Sección 18.4.3.3 o 18.5.3.3 no será superior
⁄
veces la deriva permitida historia, como se obtiene de
la tabla 12.12-1, teniendo en cuenta los efectos de la torsión como se requiere en la Sección 12.12.1.
18.7.2.2 Sistema de amortiguación El si stema de amortiguación deberá satisfacer los requisitos de la Sección 12.2.1 para las fuerzas sísmicas de diseño y condiciones de carga sísmicas determinadas de conformidad con esta sección.
18.7.2.3 Combinación de Efectos de Carga Los ef ectos sobre el sistema de amortiguación y sus componentes debido a las cargas de gravedad y las fuerzas sísmicas se pueden combinar de acuerdo con la Sección 12.4 usando el efecto de las fuerzas sísmicas horizontal es, Q E, determinadas de acuerdo con la Sección 18.7.2.5. El factor de redundancia, ρ, se tomará igual a 1,0 en todos los casos,
y el efecto de carga sísmica con factor de sobre de la Sección 12.4.3 No es necesario aplicar al diseño del sistema de amortiguación.
18.7.2.4 Sistema de Amortiguación Fuerzas de Diseño Sistema de Amortiguamiento Modal Fuerzas de diseño modos de transporte se calculan sobre la base del tipo de dispositivos de amortiguación y l os desplazamientos y vel ocidades de la historia del di seño modal determinado de acuerdo con cualqui era Sección 18.4.3 o 18.5.3. Desplazamientos modales del pi so para diseño y las velocidades se i ncrementarán según sea necesario para envolver a los desplazamientos de una planta Edificio totales y velocidades determinadas de conformidad con la Sección 18.3, donde se requiere una respuesta de pico que se confirmó mediante análisis de respuesta de la historia.
1.- Despl azamiento-dependientes: Dispositivos de amortiguación la fuerza de diseño sísmica en dispositivos de amortiguación de desplazamiento dependiente se basarán en l a fuerza máxima en el dispositivo en desplazamientos hasta e incluyendo la deriva de piso de diseño,
D
.
2.- Los dispositivos de amortiguación dependiente de la velocidad: diseño de la fue rza sísmica en cada modo de vibración en dispositivos de amortiguación dependientes de la velocidad se basan en la fuerza máxima en el dispositivo a velocidades de hasta e incluyendo la velocidad historia del diseño para el modo de intereses. Desplazamientos y velocidades util izan para determinar fuerzas de diseño de di spositivos de amortiguación en cada piso deberá tener en cuenta el ángulo de orientación del dispositivo amortiguador de la horizontal y considerar los efectos del aumento de la respuesta solado debido a los movimientos de torsión.
18.7.2.5 Condiciones de Carga Sísmica y Combinación de Respuestas Modales La f uerza de diseño sísmico, Q E, en cada elemento del sistema de amortiguación que se tomará será la fuerza máxima de las siguientes tres condiciones de carga: 1. Etapa de desplazamiento máximo: fuerza de diseño sísmico en la etapa de desplazamiento máximo se calculará de acuerdo con la ecuación. 18.7-1:
Dónde: Q mSFRS = fuerza en un elemento del sistema de amortiguación igual a la fuerza sísmica de diseño de l a modalidad n-ésimo de l a vibración de la estructura en la dirección de interés Q DSD = fuerza en un elemento del sistema de amortiguación requerida para resistir las fuerzas sísmicas de diseño de dispositivos de amortiguación de desplazamiento dependientes. Las fuerzas sísmicas en los elementos del sistema de amortiguación, Q DSD , se calcularán mediante la imposición de fuerzas de diseño de dispositivos de amortiguación de desplazamiento dependiente en el sistema de amortiguación de las fuerzas pseudoestáticas. Diseño fuerzas sísmicas de dispositivos de amortiguación de desplazamiento dependiente se aplicarán en direcciones tanto positivas como negativas en el desplazamiento máximo de la estructura.
2. Etapa de la vel ocidad máxima: fuerza de diseño sísmico en la etapa de l a velocidad máxima se calculará de acuerdo con la ecuación. 18.7-2:
Dónde: Q mDSV = fuerza en un elemento del sistema de amortiguación requerida para resistir las fuerzas sísmicas de diseño de dispositivos de amortiguación dependi entes de la vel ocidad debido a la modo n-e simo de vibración de l a estructura en la dirección de inte rés fuerzas de diseño sísmico modales en los elementos del sistema de amortiguación, QmDSV, se calcularán mediante la imposición de fuerzas de diseño modales de los dispositivos dependientes de la velocidad en el sistema de amortiguación no deformada como fuerzas pseudoestática. fuerzas sísmicas de di seño modales se aplicarán en di recciones consistentes con la forma deformada de la modalidad de interés. fuerzas de retención horizontales se aplicarán en cada piso i Nivel de la amortiguación concurrente sistema no deformado con las fuerzas de diseño en dispositivos dependientes de la velocidad de amortiguación de tal manera que el desplazamiento horizontal en cada nivel de la estructura es cero. En cada nivel solado i, las fuerzas de retención deberán ser proporcionales a difundir y aplicar a la ubicación de cada punto de la masa. 3. Fase de aceleración máxima: la fuerza sísmica de diseño en l a fase de aceleración máxi ma se calculará de acuerdo con la ecuación. 18.7-3:
Los coeficientes de fuerza, C mFD y CmFV, se determinarán a partir Tablas 18.7-1 y 18.7-2, respectivamente, utilizando los valores de amortiguación e fectiva determinada de acuerdo con los siguientes requisitos: Para una respuesta en el modo fundamental (m = 1) en la dirección de su interés, los coeficientes, C1FD y C1FV, se basarán en el exponente de v elocidad, α, que relaciona la fuerza de amortiguación dispositivo a la vel ocidad del dispositivo. La amortiguación modo fundamental efectiva será considerada como igual a la amortiguación efectiva total del modo fundamental de menos el componente de histéresis de amortiguación (β1D - βHD o β1M - βHM ) en el nive l de respuesta de i nterés (μ = μ D ó μ = μ M).
Para el modo más alto (m> 1) o la respuesta de modo residual en la dirección de interés, los coeficientes, CmFD y CmFV, se basarán en un valor de α igual a 1,0. El amortiguamiento modal efectivo se toma como igual a l a amortiguación efectiva total de l a modalidad de interés ( βmD ó βmM). Para la determinación del coeficiente de C mFD, la demanda de ductilidad se tomará como igual a la del modo fundamental (μ = μD ó μ = μM)
18.7.2.6 Límites Respuesta Inelástica Los elementos del sistema de amortiguación se les permiten superar los límites de resistencia a las cargas de di seño siempre que se demuestre mediante análisis o prueba que 1. respuesta inel ástica no afecta negativamente a la función del sistema de amortiguación. 2. Elemento f uerzas calculadas de conformidad con la Sección 18.7.2.5, utili zando un valor de Ω0 tomado como igual a 1.0, no supera la resistencia requerida para satisfacer las
combinaciones de carga de la sección 12.4.
18.8 DISEÑO REVISIÓN Una revisión del diseño de l sistema de amortiguación y programas de prueba relacionados debe rá ser realizada por un equipo independiente de profesionales del diseño registrados en las disciplinas apropiadas y otros con experiencia en métodos de análisis sísmicos y la teoría y la aplicación de sistemas de disipación de energía. La revisión del diseño debe i ncluir, pero no tiene por qué limitarse a, lo siguiente:
1. Revisión de criterios sísmicos específicos del l ugar, incluyendo el desarrollo de las historias de espectros y de movimiento de tierra específicas del sitio y todos los criterios de diseño específicos otro proyecto. 2. Revisión del diseño preliminar del sistema de fuerza de resistencia sísmica y el sistema de amortiguación, incluyendo parámetros de diseño de dispositivos de amortiguación. 3. Revisión del diseño final del sistema de fuerza de resistencia sísmica y el sistema de amortiguación y todos los análisis de apoyo. 4. Revisi ón de los requisitos de prueba de amortiguación del dispositivo, dispositivo de fabricación de control de calidad y garantía, y l os requisitos de mantenimiento y de inspección previstas.
18.9 PRUEBAS El desplazamiento de fuerza-velocidad y las propiedades de amortiguación util izados para el diseño del sistema de amortiguación se basarán en los ensayos de prototipo especificados en esta sección. Los procedimientos de fabricación y control de calidad utilizados para todos los dispositivos de amortiguación de prototipo y producción deberán ser idénticas.
18.9.1 Pruebas de Prototipo Las siguientes pruebas se realizaron por separado en dos dispositivos de amortiguación de tamaño completo de cada tipo y tamaño utilizado en e l diseño, en el orden que se indi ca de la siguiente manera. se permiten tamaños representativos de cada tipo de dispositivo que se utilizará para las pruebas prototipo, provisto ambas de las siguientes condiciones: 1.
Fabricación y procedimientos de control de calidad son idénticas para cada tipo y tamaño de dispositivo que se utiliza en la estructura.
2.
Pruebas del prototipo de tamaños representativos es aceptada por el profesional registrado de diseño responsable de diseño de la estructura. Las muestras de ensayo no deben ser utilizados para la construcción, a menos de que sean aceptados por el profesi onal registrado de diseño responsable del diseño de l a estructura y cumplen con los requisitos para las pruebas de prototipo y producción.
18.9.1.1 Registro de Datos La relación de fuerza de deflexión para cada ciclo de cada ensayo deberá ser registrada.
18.9.1.2 Secuencia y Ciclos de Prueba Para las siguientes secuencias de prueba, cada dispositivo de amortiguación será sometido a efectos de carga por gravedad y ambientes térmicos representativa de la condición instalada. Para las pruebas sísmicas, el desplazamiento de los dispositivos calculada para la máxima considerada movimientos sísmicos, denominados en este documento como el desplazamiento máximo del di spositivo, se utilizará. 1. Cada dispositi vo de amortiguación será sometido a la cantidad de ciclos que se e speran de la tormenta de viento de diseño, pero no menos de 2.000 ciclos continuos totalmente contrarios de la carga de viento. Carga de viento será de al ampl itudes que se esperan de la tormenta de viento de di seño, y se apli cará a una frecuencia igual a l a inversa del período fundamental de la estructura (f1 = 1 / T1).
EXCEPCIÓN: Dispositivos de amortiguación no necesitan ser sometidos a estas pruebas si no están sujetos a las fuerzas del viento o desplazamientos inducidos o si la fuerza del viento de diseño es menor que el rendimiento del dispositivo o la fuerza de deslizamiento.
2. Cada dispositivo de amortiguación se carga con cinco ciclos totalmente invertido, sinusoidales en el desplazamiento máximo dispositivo terremoto a una frecuencia igual a 1 / T1M como se calcul a en la Sección 18.4.2.5. Donde las características del di spositivo de amortiguación varían con la temperatura de funcionamiento, estas pruebas se llevarán a cabo en un mínimo de tres temperaturas (mínimo, ambientales, y máximo) que enmarquen solamente el rango de temperaturas de operación.
EXCEPCIÓN: Se permiten los dispositivos de amortiguación que se someta a los métodos alternativos previstos todas las siguientes condiciones se cumplen : a. Los métodos alternativos de pruebas son equivalentes a los requisitos de las pruebas cíclicas de esta sección. b. Los métodos alternativos capturan la dependencia de la respuesta dispositivo de amortiguación de la temperatura ambiente, la frecuencia de la carga, y aumento de la temperatura durante la prueba.
c.
Los métodos alternativos son aceptadas por el profesional registrado de diseño responsable del diseño de la estructura.
3. Si las propi edades de deformación fuerza del dispositivo de amortiguación en cualqui er desplazamiento inferior o igual al máximo el cambio de desplazamiento dispositivo de más de un 15 por ciento para los cambios en la frecuenci a de las pruebas de 1 / T1M a 2,5 / T1, a continuación, serán también las pruebas anteriores realizado en las frecuencias iguales a 1 / T1 y 2,5 / T1.
Si se utilizan prototipos a escala reducida para calif icar las propiedades dependientes de la tasa de disposi tivos de amortiguación, los prototipos a escala reducida debe n ser del mismo tipo y materiales, y fabricado con los mismos procesos y procedimientos de control de calidad, como prototipos a escala real, y probado en una semejanza frecuencia escalada que representa las tasas de carga a escala real.
18.9.1.3 Ensayo de Dispositivos Similares Dispositivos de amortiguación no necesitan ser prototipo probado siempre que ambas de las siguientes condiciones: 1. Todas las pruebas pertinentes y otros datos del dispositivo de amortiguación se pongan a disposición y son aceptados por el profesional registrado de diseño responsable del diseño de la estructura. 2. El profesional de diseño registrado, demostrando la similitud del dispositivo amortiguador de dispositivos probados anteriormente.
18.9.1.4 Determinación de las Características de la Fuerza Velocidad de Desplazamiento Las características de fuerza-velocidad de desplazamiento de un dispositivo de amortiguación se basarán en las pruebas de carga y desplazamiento cíclicos de prototipos de dispositivos especificados en el texto anterior. Rigidez efectiva de una amortiguación dispositivo se calculará para cada ciclo de la deformación usando l a Ec. 17.8-1.
18.9.1.5 Adecuación de Dispositivos El rendimiento de un prototipo de dispositivo de amortiguación se considerará adecuado si todas las condiciones que se e numeran a continuación son satisf echas. Se permiten los 15 límites especifi cados por ciento en el siguiente texto para ser incrementado en el diseño registrado profesional responsable del diseño de la estructura a condición de que el aumento del límite se haya demostrado por análisis de no tener un ef ecto perjudi cial sobre la respuesta de la estructura.
18.9.1.5.1 Dispositivos de Amortiguación Dependiente del Desplazamiento El rendimiento del desplazamiento prototipo de di spositivos de amortiguación de pendientes se considerará adecuado si las siguientes condiciones, en base a las pruebas especificadas en la Sección 18.9.1.2, se satisfacen:
1. Para el Ensayo 1, no hay signos de daño incluidos los escapes, produciendo, o rotura. 2. Para las pruebas 2 y 3, la fuerza máxima y la fuerza mínima en cero el desplazamiento de un dispositivo de amortiguación para cualquier ciclo no difiere en más de un 15 por ciento del promedio máximo y mínimo de fuerzas en cero desplazamiento calculada a partir de todos los ciclos en que se prueba a una frecuencia específica y l a temperatura. 3. Para las pruebas 2 y 3, la fuerza máxima y la fuerza mínima al desplazamiento máximo del dispositivo para un dispositivo de amortiguación para cualquier ciclo no difi ere en más del 15 por ciento respecto al promedio máximo y mínimo de fuerzas en el dispositivo de desplazamiento máximo calculado de todo ciclos en la prueba a una frecuencia específica y la temperatura. 4. Para las pruebas 2 y 3, el área de la curva de histéresis (E LOOP) de un dispositivo de amortiguación para cualquier ciclo no difiere en más de un 15 por cie nto de la superficie media de la curva de histéresis calculada a partir de todos los ciclos en lo s que se prueba a una la frecuencia y la temperatura específica. 5. El promedio máximo y mínimo de fuerzas de desplazamiento cero y el de splazamiento máximo y la superficie media de la curva de histéresis (E LOOP), calculado para cada prueba en la secuencia de las pruebas 2 y 3, no debe n diferir en más de un 15 por ciento de la valores objetivo especificados por el profesional registrado de diseño responsable del diseño de la estructura.
