El análisis modal es el punto de partida para el análisis dinámico de sistemas estructurales. Este video le muestra un resumen de cómo realizar un análisis modal en RFEM 6.
KB 001793 | Análisis modal en RFEM 6 utilizando un ejemplo práctico
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El análisis modal es el punto de partida para el análisis dinámico de sistemas estructurales. Se puede usar para determinar valores de vibración natural como frecuencias naturales, deformadas de modos, masas modales y coeficientes de masa modales eficaces. Este resultado se puede usar para el diseño de vibraciones y se puede usar para análisis dinámicos adicionales (por ejemplo, carga por un espectro de respuesta).
La norma ASCE 7-22 [1], secc. 12.9.1.6 especifica cuándo se deben considerar los efectos P-delta al ejecutar un análisis de espectro de respuesta modal para el cálculo sísmico. En el NBC 2020 [2], Enviado. 4.1.8.3.8.c proporciona solo un breve requisito de que se deben considerar los efectos de balanceo debidos a la interacción de las cargas de gravedad con la estructura deformada. Por lo tanto, puede haber situaciones en las que se deban considerar los efectos de segundo orden, también conocidos como P-delta, al realizar un análisis sísmico.
Este artículo presenta los conceptos básicos en dinámica de estructuras y su papel en el cálculo sísmico de estructuras. Se proporciona un gran énfasis a la explicación de los aspectos técnicos de una manera comprensible, de modo que los lectores sin conocimientos técnicos profundos puedan obtener una idea del tema.
Los tres tipos de pórticos resistentes a momento (Ordinario, Intermedio, Especial) están disponibles en el complemento Cálculo de estructuras de acero de RFEM 6. El resultado del cálculo sísmico según AISC 341-22 se clasifica en dos secciones: requisitos de barras y requisitos de conexión.
- El diseño de cinco tipos de sistemas resistentes a fuerzas sísmicas (SFRS) incluye un pórtico especial (SMF), un pórtico intermedio (IMF), un pórtico ordinario (OMF), un pórtico ordinario arriostrado concéntricamente (OCBF) y un pórtico especial arriostrado concéntricamente (SCBF )
- Comprobación de ductilidad de las relaciones anchura-espesor para almas y alas
- Cálculo de la resistencia y rigidez requeridas para el arriostramiento de estabilidad de vigas
- Cálculo de la separación máxima para el arriostramiento de estabilidad de vigas
- Cálculo de la resistencia necesaria en posiciones de articulación para el arriostramiento de estabilidad de vigas
- Cálculo de la resistencia necesaria del pilar con la opción de omitir todos los momentos flectores, cortante y torsión para el estado límite de reserva de resistencia
- Comprobación de diseño de relaciones de esbeltez de pilares y arriostramientos
El resultado del cálculo sísmico se clasifica en dos secciones: requisitos de barras y requisitos de conexión.
Los "Requisitos sísmicos" incluyen la resistencia a flexión necesaria y la resistencia a cortante necesaria de la conexión viga-pilar para pórticos resistentes. Se enumeran en la pestaña 'Conexión de pórtico resistente a momentos por barra'. Para los pórticos arriostrados, la Resistencia a tracción de la conexión necesaria y la Resistencia a compresión de la conexión necesaria del arriostramiento se enumeran en la pestaña 'Conexión del arriostramiento por barra'.
El programa proporciona las comprobaciones de diseño realizadas en tablas. Los detalles de la comprobación de diseño muestran claramente las fórmulas y referencias a la norma.
Usando el tipo de barra "Amortiguador" es posible definir un coeficiente de amortiguamiento, una constante elástica y una masa. Este tipo de barra amplía las posibilidades dentro del análisis en el dominio del tiempo.
Con respecto a la viscoelasticidad, el tipo de barra "Amortiguador" es similar al modelo de Kelvin-Voigt, el cual consiste en el elemento de amortiguación y un muelle elástico (ambos conectados en paralelo).
Para los diagramas de cálculo, está disponible el tipo de diagrama "2D | Articulación". Estos diagramas de articulaciones muestran la respuesta de la articulación de situaciones de carga para articulaciones no lineales.
Para cálculos con varias situaciones de carga, como es el caso con análisis por empujes incrementales y análisis en el dominio del tiempo, puede evaluar el estado de la articulación en cada paso de carga.
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