Capítulo 9 - Diseño Sismorresistente
PÓRTICOS CON ARRIOSTRAMIENTOS CONCÉNTRICOS
Bajo la acción de terremotos severos, los arriostramientos y sus conexiones presentan deformaciones cíclicas inelásticas significativas en el rango de post-pandeo.
Los efectos de estas rotaciones cíclicas y las rótulas plásticas se forman en el medio del tramo y en los extremos de los arriostramientos.
En los arriostramientos concéntricos la cedencia y el pandeo ocurren bajo derivas moderadas, entre 0.003 y 0.005, lo que representa un 20% de la deriva correspondiente a un pórtico de momento sin arriostrar.
La falla del sistema de arriostramientos ocurre por fractura en las conexiones o en los arriostramientos.
Cuando la sección del arriostramiento no clasifica como compacta, el pandeo local severo reduce la ductilidad del sistema estructural.
La falla de los arriostramientos o de sus conexiones resulta en grandes valores de la deriva que impone una fuerte demanda de ductilidad en las vigas, las columnas, y las conexiones.
Los sistemas de arriostramientos en V o V invertida, al pandear una diagonal, se desbalancean las fuerzas resultando una fuerza neta vertical y flexión en la viga.
El criterio de diseño basado solamente en diagonales traccionadas no debe usarse en diseño sismorresistente. Resultan miembros de una gran relación de esbeltes,kL/r, con lazos histeréticos estrechos o con el efecto de “pinza”. Tampoco debe utilizarse arriostramientos en k, pues al pandear una de las diagonales se desbalancea la distribución de solicitaciones, resultando una carga horizontal neta sobre la columna y propiciando la formación de rótulas plásticas en la misma.
kL/r < 40 : Miembros cortos, diagramas histeréticos anchos y lazos planos.
kL/r 40 - 100: Miembros intermedios.
kL/r 100 - 200 : Miembros esbeltos, diagramas histeréticos estrechos y lazos estrangulados.
La relación de esbeltez condiciona los lazos de histéresis, y por lo tanto, el desempeño sismorresistente de la estructura.
Si el pandeo de los arriostramientos no ocurren en forma simultánea induce a una gran respuesta torsional de la estructura.
Si el pandeo ocurre fuera del plano de la diagonal daña o destruye los cerramientos y acabados de la estructura.