subestaciones electricas , elementos y caracteristicas
210717_IngenieriaSismica.pdf
1. Métodos y Herramientas Modernas en
Ingeniería Estructural y Sísmica
Dr. Juan Aleman
Consultor Senior, Arup Norteamérica
https://t.me/maestriaingenieria
2. 2
• Introducción, Motivación
• Que es la ingeniería estructural y sísmica?
• Métodos de Diseño
- Diseño Basado en Código
- Primera Generación de Diseño Basado en Desempeño (DBD)
- Segunda Generación de DBD
- Diseño Resiliente y de Multiamenazas
• Herramientas de Diseño
- Análisis Estructural y Big Data
- Preproceso
- Análisis y Almacenamiento
- Postproceso
- Diseño de Componentes
- BIM
9. 9
Que es la Ingeniería Estructural y Sísmica?
•Promedio anual de fatalidades= 60,000
•Perdidas económicas= $ 120 billones
60%
40%
Fatalidades debido a desastres naturales en la
ultima decada
Terremotos
Otros
Ref. The International Disaster
Database,2012
10. 10
• “Una integración de conocimientos en múltiples disciplinas de
las ciencias básicas que tienen la ultima meta de reducir el riesgo
sísmico a niveles socioeconómicos aceptables”-V. Bertero
• El ingeniero estructural deberá adquirir conocimientos básicos
de:
- Geociencias (sismología, geotecnia)
- Probabilidad y estadísticas
- Matemáticas aplicadas
- Física Clásica (estática, dinámica)
- Diseño sísmico de materiales de construcción
- Desarrollo de Software
- Administración de Proyectos
- Finanzas y Mercadeo
Que es la Ingeniería Estructural y Sísmica?
11. 11
Diseño sísmico basado en códigos
Diseño Arquitectónico
Diseño Preliminar
Cargas Gravedad y
Sismo
Diseño Final
Sa*L< f*C
D < d
12. Diseño sísmico basado en códigos
Terremoto de San Fernando 1971
Olive View Medical Center, CA
13. Diseño sísmico basado en códigos
Terremoto de Northridge en 1994
Rebuilt Olive View Medical Center, CA
14. Diseño sísmico basado en códigos
Terremoto de Northridge en 1994
Grandes perdidas económicas y de función
15. Diseño sísmico basado en códigos
Limitaciones
• Definición poco clara del desempeño y el peligro sísmico
• No existe una evaluación del probable desempeño de las
estructuras
• La percepción publica de una estructura diseñada según el
código podría estar equivocada
• El diseño basado en fuerzas no es apropiado para evaluar y
rehabilitar estructuras existentes
20. Diseño Sísmico Basado en Desempeño
Seleccionar Objetivos de Desempeño
Diseño Preliminar
Cargas Gravedad y Sismo
Diseño Final
Evaluar el Potencial
Desempeño
El Diseño satisface
los objetivos de
Desempeño??
Revisar Diseño
21. Primera generación de diseño sísmico basado en
desempeño (DSBD)
•ASCE 41-17
•Rehabilitación sísmica de edificios existentes
•Basado en FEMA 273/274 y FEMA 356
•Estado de arte de mediados de los ’90
•Análisis estático y dinámico no lineal
•Objetivos de desempeño
22. Primera generación de DSBD
Desplazamiento (o Intensidad del sismo)
Cortante
Basal
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33. Segunda generación de DSBD
• Proyecto FEMA P-58
•Fase 1: 2001- 2012
•Fase 2: 2013-Presente
• Base probabilística
• Considera las probables consecuencias de la respuesta
sísmica de los edificios, incluyendo:
• Fatalidades: Muertes y heridos graves
• Perdidas económicas directas: costo de rehabilitación y
reemplazo
• Perdidas económicas indirectas: Tiempo fuera de servicio
34. Segunda generación de DSBD
Como predecir el desempeño de un edificio?
Tratar incertidumbre en cada paso
• Registros sísmicos
• Respuesta estructural
• Daño
• Consecuencias
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36
Que es Resiliencia?
Definición
Source: NY Times
1. Capacidad de adaptación de un ser vivo frente a un agente
perturbador o un estado o situación adversos.
2. Capacidad de un material, mecanismo o sistema para
recuperar su estado inicial cuando ha cesado la perturbación
a la que había estado sometido.
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Sistema REDi™
Una metodología para
implementar “diseño basado en
resiliencia” y alcanzar objetivos
de desempeño no cubiertos por
los códigos de construcción.
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44
Desempeño Esperado para un Edificio en SF
diseñado según Código
$47M para reparar el edificio
(~26% del valor del edificio)
2.5 años para recuperar
funcionalidad completa después
de un fuerte terremoto
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Desempeño Esperado para un Edificio en SF
diseñado según REDi
$5.8M para reparar daño cosmético
(~3.5% del valor del edificio)
Funcionalidad alcanzada dentro de
1 mes
Cómo?
• Sistema estructural
novedoso
• Conexiones entre
particiones livianas
mejoradas
• Sistema de fachada mas
tolerante a
desplazamientos
• Rieles de elevadores mas
fuertes
• Plan de contingencia
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Herramientas de Diseño
• Análisis Estructural y Big Data
• Preproceso
• Análisis y Almacenamiento
• Postproceso
• Diseño de Componentes
• BIM
Priority areas:
Design automation Digital services
Data harnessing Software products