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Diseo Ssmico de Componentes ySistemas No Estructurales
Parte I
Rodrigo Retamales Saavedra, PhDIngeniero Civil Universidad de Chile
Julio de 2015
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Contenidos del Curso
Sesin 1 Introduccin al curso
Sismicidad nacional
Importancia de componentes no estructurales Comportamiento de sistemas no estructurales
durante terremotos
Investigaciones recientes y en curso Sesin 2
Herramientas de modelacin y anlisis de
sistemas no estructurales2
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Sesin 3 Requisitos de diseo ssmico de NTM 001
Alternativas de calificacin
Sesin 4 Ejemplos de diseo y detallamiento
Sesin 5 Proteccin de equipo no anclado
Recomendaciones adicionales deproteccin ssmica
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Contenidos del Curso
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Nociones de SismicidadNacional
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Sismicidad Nacional
Cinturn de Fuego
del Pacifico
Cinturn
Alpino
Sismicidad mundial (M>5.5) entre 1977 y 1993 (Fuente: Elements of EarthquakeEngineering and Structural Dynamics, A. Filiatrault)
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Sismicidad Nacional
Sismicidad mundial M>5.5 entre 1977 y 1993 (A. Filiatrault)
Bordes de Placas Tectnicas (Fuente: Elements of Earthquake Engineering andStructural Dynamics, A. Filiatrault)
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Sismicidad Nacional
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Sismicidad Nacional
Fuente: Servicio Sismolgico
Universidad de Chile
Fuente: USGS
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Sismicidad Nacional
bmalog m
mes la tasa anual de ocurrencia de sismos conmagnitud M>m
ay bse determinan a partir de anlisis de
regresin de datos disponibles en catlogos de
sismos
Martin (1990) determino que a=5.86 y b=0.85
Caracterizacin de sismicidad por medio
de relaciones Gutenberg-Richter
Lo anterior implica que:Se produce un sismo M7 cada 9 meses!
Se produce un sismo M7.5 cada 2.5 aos!
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Introduccin a Componentes ySistemas No Estructurales
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Componentes No Estructurales
Corresponden a todos los contenidos de unaestructura y todos sus componentes que no sonestructurales (vigas, muros, columnas, losas,
nudos, capiteles, fundaciones, etc.) Se pueden clasificar en tres grupos: Componentes arquitectnicos. Componentes que forman parte
integral de la construccin: tabiques, cielos falsos, pisos falsos,luminarias, parapetos, puertas, ventanas, revestimientos y
terminaciones, elementos decorativos, letreros, etc. Equipos elctricos y mecnicos (puntuales y distribuidos).
Componentes que forman parte integral de la construccin. Incluyengeneradores, paneles solares, calderas, sistemas HVAC, transportevertical, redes elctricas, redes de gas, alcantarillado, agua potable,
corrientes dbiles, sistemas de extincin de incendio, etc.
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Componentes No Estructurales
Se pueden clasificar en tres grupos: (Contd) Contenidos. Generalmente son propiedad de los usuarios del
edificio. Incluyen mobiliario tales como escritorios, estantes,gabinetes, libreros, etc., y equipamiento menor (de oficina, de
cocina, etc.) tales como computadores, sistemas de telefona,hornos, etc. Se requiere juicio para determinar los contenidosque requieren proteccin ssmica.
Generalmente no cuentan con diseo ssmico
Son especificados por arquitectos, especialistaso decoradores
Pueden ser comprados por los propietarios ousuarios sin el consentimiento de los
diseadores, una vez entregada la estructura
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Componentes No Estructurales
Fuente: FEMA 74
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Importancia de Componentes
No Estructurales La armonizacin del desempeo de
componentes estructurales y no estructurales esfundamental para el desempeo ssmico global
de un edificio Incluso en caso de un buen desempeo del sistema estructural,los daos de los componentes y sistemas no estructuralespueden imposibilitar la habitabilidad de una estructura conposterioridad a un terremoto
Las fallas de los componentes no estructuralespueden generar caos o daos que impidan laevacuacin de las estructuras o impedir elingreso de los cuerpos de rescate
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Importancia de Componentes
No Estructurales
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Objetivos de desempeo de las estructuras
Fuente: VISION 2000
Importancia de Componentes
No Estructurales
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Clasificacin del Sismo Intervalo de RecurrenciaProbabilidad de
Ocurrencia
Frecuente 43 aos 100% en 50 aos
Ocasional 72 aos 50% en 50 aos
Raro 475 aos 10% en 50 aos
Muy raro 970 aos 10% en 100 aos
Estado limite Descripcin del Dao
Completamente
operacional
Sin dao, servicio continuo.
Operacional La mayora de las operaciones y funciones pueden recuperarse
inmediatamente. Reparaciones son requeridas para recuperar algunos
servicios no esenciales. El dao es moderado. La estructura es segura para ser
ocupada inmediatamente. Las operaciones esenciales son protegidas.Proteccin de la vida El dao es moderado. Sistemas estructurales y contenidos especficos pueden
ser protegidos del dao. La seguridad de la vida es generalmente protegida. La
estructura se daa pero permanece estable. No existe peligro de cada de
objetos. Las reparaciones son posibles.
Cercano al colapso El colapso estructural es prevenido. Componentes no estructurales pueden
caer. Reparaciones son generalmente no posibles.
Colapso Colapso estructural completo.
Importancia de Componentes
No Estructurales
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Los componentes no estructurales requierenproteccin ssmica dado que pueden constituir: Riesgo a la vida: Corresponde al riesgo de resultar daado
fsicamente por el componente. Esto no incluye los efectos de
prdida de funcin u operacin de equipo de soporte de vida(Esto es un riesgo asociado a la prdida de operacin).
Riesgo de prdida de la inversin: Corresponde al riesgo deincurrir en costos de reparacin o reemplazo por causa del dao.En general, no se incluyen en este tem los costos indirectos
asociados (dao por inundaciones causadas por roturas decaeras, prdidas comerciales por daos de computadores, etc.)
Riesgo de prdida de funcin u operacin: Corresponde alriesgo de prdida funcional por dao de un componente/sistema.Esto generalmente no incluye las prdidas funcionales por daos
en las redes pblicas (las que pueden ser catastrficas)
Importancia de Componentes
No Estructurales
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Pero, Que es el riesgo?:RIESGO = AMENAZA x VULNERABILIDAD
Los siguientes cuadros muestran calificaciones de
riesgo para los distintos tipos de componentes ysistemas no estructurales
Las calificaciones dependen del tipo de sismicidad(amenaza): baja, moderada o alta
Se indica el tipo de calificacin ssmica requerida:Estudio de Ingeniera (ER), detallamiento prescriptivo(PR) o Ingeniera no requerida (NE). En Chile seexige ingeniera para TODOdiseo, salvo
excepciones
Importancia de Componentes
No Estructurales
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Importancia de Componentes
No Estructurales
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Importancia de Componentes
No Estructurales
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Importancia de Componentes
No Estructurales
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Importancia de Componentes
No Estructurales
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Importancia de Componentes
No Estructurales
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Importancia de Componentes
No Estructurales
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Componentes no estructurales y contenidosde edificios constituyen mas del 80% de lainversin en infraestructura
(Miranda et al.)
Importancia de Componentes
No Estructurales
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El diseo de la infraestructura, a nivelmundial, se esta moviendo hacia un diseoque proteja la inversin y la operacin, enadicin a los objetivos actuales de proteccinde la vida y prevencin del colapso.
Esto significa que se requiere especialatencin al diseo no estructural
NCh433
Importancia de Componentes
No Estructurales
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Desempeo ssmico de
componentes estructurales
En general, el desempeo ssmico de loscomponentes y sistemas estructurales, enChile, ha sido satisfactorio
Aplicacin de un cdigo de diseo estructuralestricto en materia de deformacionesadmisibles
Las deficiencias del cdigo fueron corregidas
con posterioridad al terremoto de 2010
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Desempeo ssmico de
componentes estructurales
Fuente: Rene Lagos Engineers
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Desempeo ssmico de
componentes estructurales
Fuente: Rene Lagos Engineers
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Desempeo ssmico de
componentes estructurales
Fuente: Rene Lagos Engineers
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Desempeo ssmico de
componentes estructurales
Fuente: Rene Lagos Engineers
D i d
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Desempeo ssmico de
componentes estructurales
Fuente: Rene Lagos Engineers
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Desempeo Sismico deComponentes y Sistemas No
Estructurales
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D i d
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Desempeo ssmico de
componentes no estructurales
En general, el desempeo ssmico de loscomponentes y sistemas no estructurales, enChile y el mundo, NO ha sido satisfactorio
En muchos casos, los daos han impedido lacontinuidad de operacin de las estructuras
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Desempeo ssmico de
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Fuente: Gua para la Reduccin de Vulnerabilidad en el Diseo
de Nuevos Establecimientos de Salud
Desempeo ssmico de
componentes no estructurales
Causas de daos de
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Causas de daos de
componentes no estructurales
Daos de componentes no anclados
Causas de daos de
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Causas de daos de
componentes no estructurales
Daos de componentes que cruzan separaciones entre cuerpos de un edificio
Causas de daos de
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Causas de daos de
componentes no estructurales
Daos de componentes sensibles a deformaciones
Daos observados en
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Daos observados en
componentes no estructurales
Kobe Japn 1995 (M6.8) US$ 102 Billones en prdidas (2.5% del PIB)
6434 fallecidos
Daos observados en
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Daos observados en
componentes no estructurales
El Salvador 2001 (M7.6) Prdidas equivalentes al 12% del PIB
La red de salud perdi 1917 camas(39% de la capacidad)
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Daos observados en
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Daos observados en
componentes no estructurales
Nisqually EEUU 2001 (M6.8) Profundidad 52 km
US$ 2 Billones en prdidas
Casi todas las prdidas asociadas a dao no estructural
Daos observados en
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Daos observados en
componentes no estructurales
Nisqually EEUU 2001 (M6.8)
Daos observados en
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Daos observados en
componentes no estructurales
Christchurch NZ 2010 y 2011 (M7.1 y M6.3) 0 y 181 fallecidos
US$ 5 y US$ 12 billones en prdidas (Total 13% del PIB)
Daos observados en
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Daos observados en
componentes no estructurales
Christchurch NZ 2010 y 2011 (M7.1 y M6.3)
Daos observados en
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Daos observados en
componentes no estructurales
Christchurch NZ 2010 y 2011 (M7.1 y M6.3)
Daos observados en
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Daos observados en
componentes no estructurales
Tuhoku Japn 2011 (M9.0) Profundidad 32 km, distancia a la costa 70
km, rea ruptura 500x200 km
25000 fallecidos
US$ 309 Billones en prdidas PGA 2.9g
Daos observados en
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Daos observados en
componentes no estructurales
Maule Chile 2010 (M8.8) Profundidad 35 km
rea ruptura 500x100 km
Epicentro a 105 km Concepcin
25000 fallecidos US$ 30 Billones en prdidas
(14% del PIB)
1300 replicas M4+ en 1 mes
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Fuente: USGS
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico 52Fuente: R. Boroschek
Daos observados en
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Daos observados en
componentes no estructurales
Maule Chile 2010 (M8.8)Duracin del movimiento fuerte
Fuente: GEER
Daos observados en
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Daos observados en
componentes no estructurales
Maule Chile 2010 (M8.8)
Aceleraciones Mximas del Suelo
Fuente: R. Boroschek
Fuente: EERI
Altura de Olas
Daos observados en
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Daos observados en
componentes no estructurales
Maule Chile 2010 (M8.8)Estimacin de Prdidas
Fuente: EERI
Daos observados en
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Daos observados en
componentes no estructurales Maule Chile 2010 (M8.8)
Prdidas en la industria Fuente: A. Filiatrault
Daos observados en
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Daos observados en
componentes no estructurales
57Fuente: E. Miranda
Daos observados en
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Daos observados en
componentes no estructurales
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Daos observados en
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Daos observados en
componentes no estructurales
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Daos Redes Contra Incendio
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Daos Redes Contra Incendio
En general, no se observa cumplimiento de disposiciones deproteccin ssmica como las indicadas en NFPA-13 o SMACNA 60
Daos Redes Contra Incendio
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Daos Redes Contra Incendio
En general, no se observa cumplimiento de disposiciones deproteccin ssmica como las indicadas en NFPA-13 o SMACNA
Colgador pandeado Interaccin rociador/cielo falso
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Daos Redes Contra Incendio
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Daos Redes Contra Incendio
En general, no se observacumplimiento de disposiciones deproteccin ssmica como lasindicadas en NFPA-13 o SMACNA
Daos Equipo Elctrico y Mecnico
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Daos Equipo Elctrico y Mecnico
En general, no se observan anclajes adecuados.
En muchos casos, los anclajes no existen 63
Daos Equipo Elctrico y Mecnico
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Equipamiento elctrico y mecnico sin diseo
ssmico adecuado 64
Daos Equipo Elctrico y Mecnico
Daos Equipo Elctrico y
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Daos Equipo Elctrico y
Mecnico
Daos Equipo Elctrico y Mecnico
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Daos Equipo Elctrico y Mecnico
Daos Ascensores
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Daos Ascensores
Daos Mobiliario
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Daos Mobiliario
Daos ventanas, parapetos y
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, p p y
vas de evacuacin
Daos en racks
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Daos en racks
L i did
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Lecciones aprendidas
Deficiente (e incluso inexistente) diseo ssmicode componentes y sistemas no estructurales En muchos casos no se observan anclajes Normativa no establece responsables por el
diseo ssmico de componentes y sistemas noestructurales Proyectos especialidades no son sujetos a
revisin ssmica
Daos por interaccin entre componentes Existencia en el mercado de componentes ysistemas no estructurales que no son adecuadospara uso en zonas de alta sismicidad
Deficiente inspeccin durante la instalacin
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Cuales son los desafios?
En comparacin con los componentes ysistemas estructurales, existe muy pocainformacin para el diseo
La informacin disponible no se encuentra
debidamente resumida y consensuada En muchos casos, las disposiciones normativas
se ajustan con posterioridad a los eventosssmicos: se observa lo que no funciona o
funciona mal y se corrige en las siguientesediciones de los cdigos Armonizar el desempeo ssmico estructural y no
estructural
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Investigacin Reciente y enDesarrollo
I ti i i t
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Investigacin reciente
La investigacin efectuada entre los aos 70s y 80s,principalmente en EEUU, estuvo orientada a desarrollarprocedimientos de modelacin y anlisis de sistemas noestructurales para la industria nuclear
La investigacin reciente (2000-13) ha estado orientada a: Describir analticamente la dinmica de los componentes Evaluar la respuesta de componentes ensayados a escala real Desarrollar herramientas de modelacin y anlisis orientadas al
diseo de componentes Desarrollar nuevos materiales Desarrollar sistemas de proteccin ssmica de componentes
Desarrollar equipos de ensayo Desarrollar procedimientos de ensayo mas realistas Evaluar la interaccin entre componentes (Ejemplo: interaccin
entre tabiques, cielos falsos y sprinklers) Desarrollar bases de datos de fragilidad ssmica
Desarrollar herramientas cuantitativas de diseo resiliente
Investigacin reciente
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Mc Mullin and Merrick (2002) Lang and Restrepo (2005)
Investigated cost-damage relationships fordifferent gypsum wallboard partitionconfigurations
Investigated seismic fragility of a typicaloffice space constructed with gypsum lightgauge metal stud partition walls
Investigacin reciente
Investigacin reciente
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Goodwin and Maragakis (2004)
Investigated seismic behavior of 3 -4 braced and unbraced pipingsystems. No significant damage found.
Investigacin reciente
Investigacin reciente
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Konstantinidis and Makris (2005) Nastase, Hutchinson etal (2005)
Investigated seismic response of freestanding andrestrained laboratory equipment (incubator and refrigerator)
Investigated dynamicresponse of NSC during fullscale building vibration tests
Investigacin reciente
Investigacin reciente
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Chaudhuri and Hutchinson (2005) Badillo-Almaraz and Whittaker (2005)
Investigated seismic fragility of storageglassware typically found in laboratories andhospitals
Investigated seismic fragility of full scalesuspended ceiling systems
Investigacin reciente
Investigacin reciente
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Memari et al. (2006)
Investigated the seismic vulnerability of architectural glass panels curtain walls
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Investigacin reciente
Investigacin reciente
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico 80
NEES Wood Project @ University at Buffalo
Investigacin reciente
Investigacin reciente
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NEES Wood Project @ University at Buffalo
Investigacin reciente
Investigacin reciente
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NEES Wood Project @ University at Buffalo
Investigacin reciente
Investigacin reciente
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NEES Wood Project @ e-defense
Investigacin reciente
Investigaciones en desarrollo
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Investigaciones en desarrollo
Ensayos efectuados en E-Defense: Estructura escala realde 5 pisos montada sobre aisladores y rieles. Cada pisocontiene equipo y mobiliario oficina, hospitales y vivienda
Investigaciones en desarrollo
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico 85
g
Ensayos E-Defense: Efectuados en Agosto 2011
Investigaciones en desarrollo
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico 86
g
Ensayos E-Defense: Efectuados en Agosto 2011
Investigaciones en desarrollo
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico 87
gProteccin no estructural (calificacin ssmica)
Investigaciones en desarrollo
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gProteccin no estructural (calificacin ssmica)
Investigaciones en desarrollo
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gProteccin no estructural (calificacin ssmica)
Investigaciones en desarrollo
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico 90
gProteccin no estructural
Investigaciones en desarrollo
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Corporacin de Desarrollo Tecnolgico 91
gProteccin no estructural
The Nonstructural Component
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7/24/2019 Sismicidad 1
92/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
The UB-NCS is a modularand versatile two-levelplatform for experimentalseismic performanceevaluation of full-scalenonstructural systemsunder realistic full-scale
building floor motions
92
A. Filiatrault, G. Mosqueda, A. Reinhorn y R. Retamales
p
Simulator
-
7/24/2019 Sismicidad 1
93/130
The Nonstructural Component
-
7/24/2019 Sismicidad 1
94/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Building Building Description and LocationMeasuredPeak RoofAccel. (g)
EstimatedFundam.Period
T(s)
EstimatedPeak RoofVelocity(in/sec)
EstimatedPeak Roof
Disp.(in)
Pacific ParkPlaza
30-story concrete shear wall andmoment resisting frame; Emeryville,CA.
0.37LomaPrieta
2.69 61.0 26.4
Olive ViewMedicalCenter
6-story concrete moment resistingframes and steel plate shear walls;Sylmar, CA.
1.50Northridge
0.33 30.3 1.57
7-story R/Cbuilding
Moment resisting frames in perimeterand flat plates and columns in theinterior; Van Nuys, CA.
0.58Northridge
1.98 70.5 22.4
13-story R/Cbuilding
Non-ductile moment resistingconcrete frames with concrete shearwalls in basements; Sherman Oaks,CA
0.45Northridge
3.00 82.7 39.4
Floor motions recorded in 4 instrumented buildings Selection of high performance dynamic actuators:
Envelope of floor motions: Peak acceleration: up to 3g Peak velocity: 100 in/s Peak displacement: 40 in
Other actuator properties: Load capacity: 22 kips Actuator mid-stroke: 15 ft UB-NCS operating frequency
range: 0.2-5 Hz (based onactuator bow-string frequency)
94
p
Simulator
-
7/24/2019 Sismicidad 1
95/130
The Nonstructural Component
-
7/24/2019 Sismicidad 1
96/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico 96
Experimental verification of equipment capabilities: Random, harmonic, simulated and recorded motions
Simulator
The Nonstructural Component
-
7/24/2019 Sismicidad 1
97/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico 97
Experimental verification of equipment capabilities: Random, harmonic, simulated and recorded motions
Simulator
The Nonstructural Component
-
7/24/2019 Sismicidad 1
98/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Experimental verification of equipment capabilities: Random, harmonic, simulated and recorded motions
Simulated building seismic response Existing medical facility located in the San Fernando Valley,
Southern California 4-story steel framed building with non uniform distribution of
mass and stiffness
ReactionWall
ReactionWall
Simulator
The Nonstructural Component
-
7/24/2019 Sismicidad 1
99/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
0 5 10 15 20 25-2
-1
0
1
2
Time (sec)
Drift(in)
Comparison Desired and Observed Interstory Drift
Observed
Desired
I i
i
i
0 5 10 15 20 25
-10
0
10
Time (sec)
Displacement(in)
Comparison Desired and Observed Displacement. Top Level
Observed
Desired
0 5 10 15 20 25
-10
0
10
Comparison Desired and Observed Displacement. Bottom Level
Time (sec)
Displacement(in)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5Comparison Desired and Observed Floor Response Spectra Bottom Level
Frequency (Hz)
Desired
Observed
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
1
2
3
4
5
6Comparison Desired and Observed Floor Response Spectra Top Level
Frequency (Hz)
Desired
Observed
Experimental verification of equipment capabilities: Simulated building seismic
response
FRS
(g)
FR
S
(g)
Simulator
99
Protocolo para el UB-NCS
-
7/24/2019 Sismicidad 1
100/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Why new testing protocols are necessary? Current testing protocols focus either on
displacement or acceleration sensitivenonstructural components (NSCs):
Racking protocolsdisplacement sensitive NSCs
Shake table protocolsacceleration sensitive NSCs Some nonstructural systems may be sensitive to
both displacements and accelerations
Therefore, a general protocol is necessary to: Replicate seismic demands expected on distributed
nonstructural systems located at the upper levels ofmultistory buildings
Take advantage of the new UB-NCS testing capabilities Generate the data required by designers and practitioners
for improved seismic design of NSCs
Protocolo para el UB-NCS
Protocolo para el UB-NCS
-
7/24/2019 Sismicidad 1
101/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Three testing protocols are proposed: One for seismic qualification complementing AC156 protocol
Two for seismic fragility analysis (dynamic and quasi-static) complementing FEMA461 protocols
The proposed testing protocols are: Defined by simple loading patterns given by a set of closed-formequations
Suitable for experimental testing of distributed, self standing oranchored (at a single or two consecutive building levels)
nonstructural components, systems and equipment locatedwithin multistory buildings
Suitable for evaluating seismic performance of individual NSCs
and evaluating dynamic interactions between components in anonstructural system
Protocolo para el UB-NCS
Estimacin de demandas en
-
7/24/2019 Sismicidad 1
102/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Continuous beam model andRandom Vibration Theory (RVT)considered for estimating: Distribution of absolute accelerations
along building height
Distribution of generalized driftsalong building height
Parameters for building model: Primary system periods: Tp=0.1-5
sec Secondary system periods: Ts=0-5sec
Damping for primary and secondarysystems: p= s=5%
Parameter controlling building
deformation pattern: a=0, 5 and 10
x
k
c
u(x,t)
u (t)g
H
m
..
u (h,t)ss
s
s
h
GA EI p, Tp, s, Ts
1 GA
H EIa
estructuras
Estimacin de demandas en
-
7/24/2019 Sismicidad 1
103/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Seismic input for the building model consists ofPower Spectral Density (PSD) functions
Compatible with a Probabilistic Seismic Hazard (PSH)given by USGS-USH ground response spectrum
Period T (sec)Spectral
Amplitude (g)
0.0 0.63
0.1 1.220.2 1.51
0.3 1.340.5 0.961.0 0.502.0 0.22
USGS Spectral Acceleration Amplitudes
for a SH with PE 10%/50yrs
SDS
SD1
0 0.5 1 1.5 2 2.50
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
USGS Hazard Consistent Ground Response Spectrum
Period T (sec)
SpectralAccelerationSa
(g)
USGS Data
0 0.5 1 1.5 2 2.50
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
USGS Hazard Consistent Ground Response Spectrum
Period T (sec)
SpectralAccelerationSa(g)
USGS Data
Best Fit USGS Data
Interpolating Function
p
oo
a q
oo
T1 4.5
TAS T
T T1 1TT0.1T
R
103
estructuras
Estimacin de demandas en
-
7/24/2019 Sismicidad 1
104/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500
50
100
150
200
250USGS Hazard Consistent PSD Ground Acceleration
Frequency f (Hz)
PSD
(cm
2/s3)
Definition of hazard consistent PSD (Gupta et al., 1998)
g
2
2
a du 2 2 4
d
6 S TS , 2ln
12 3 T2ln
104
estructuras
Estimacin de demandas en
-
7/24/2019 Sismicidad 1
105/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Estimation of PSD primary and secondary system seismicresponses
Absolute accelerations:
Generalized drifts:
T Ts
2 2 2 4 *
s s s s s su uS h, , S h, 4 H H
m
g g
m m
Tg
m m
g
N
2
u u n n n n n n
n 1
N N
2
u n m n m n n n nun 1 m 1
N N
*
n m n m n m n m n m m n n m u n m
n 1 m 1
S 2S x 1 H 2i
S x, S x x 1 2H 2i
x x 4 2i S H H
1
2 2
s s s sH 2i
12 2
n n n nH 2i
m m
g
N N*
u n m n m n m
n 1 m 1
S x, S H H
105
estructuras
Estimacin de demandas en
-
7/24/2019 Sismicidad 1
106/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Estimation of mean peak seismic demands (Cartwright etal., 1956)
Peak response amplitude:
Peak response factor:
Root mean square amplitude: Number of maxima:
nthmoment of PSDY:
Max max RMSY N Y
2 2
N 1
2 2 2max
0
N N e 1 e d
RMS oY m
d 4
2
T mN
2 m
nn Ym S d
106
estructuras
Estimacin de demandas en
-
7/24/2019 Sismicidad 1
107/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Three dimensional Floor Response Spectra FRS (a=5)
01
23
45
0
2
4
60
5
10
15
Ts(s)
3-D Floor Response Spectra at Ground Level
Tp(s)
AbsoluteAcceleration(g)
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
01
23
45
0
2
4
60
5
10
15
Ts(s)
3-D Floor Response Spectra at 0.2H
Tp(s)
AbsoluteAcceleration(g)
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
01
23
45
0
2
4
60
5
10
15
Ts(s)
3-D Floor Response Spectra at 0.4H
Tp(s)
AbsoluteAcceleration(g)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
01
23
45
0
2
4
60
5
10
15
Ts(s)
3-D Floor Response Spectra at 0.6H
Tp(s)
AbsoluteA
cceleration(g)
2
4
6
8
10
12
01
23
45
0
2
4
60
5
10
15
Ts(s)
3-D Floor Response Spectra at 0.8H
Tp(s)
AbsoluteA
cceleration(g)
2
4
6
8
10
12
01
23
45
0
2
4
60
5
10
15
Ts(s)
3-D Floor Response Spectra at Roof Level
Tp(s)
AbsoluteA
cceleration(g)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
estructuras
Estimacin de demandas en
-
7/24/2019 Sismicidad 1
108/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
2
4
6
8
84th
Percentile FRS for Building with ao=0
Period Secondary System Ts(sec)
FRS(g)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
2
4
6
8
84th
Percentile FRS for Building with ao=5
Period Secondary System Ts(sec)
FRS(g)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
2
4
6
8
84thPercentile FRS for Building with ao=10
Period Secondary System Ts(sec)
FRS(g)
Ground h=0.1H h=0.2H h=0.3H h=0.4H h=0.5H h=0.6H h=0.7H h=0.8H h=0.9H Roof
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
1
2
3
4
5
6Mean 84thPercentile FRSs along Building Height
Period Secondary System Ts(sec)
FRS(g)
Ground
h=0.1H
h=0.2H
h=0.3H
h=0.4H
h=0.5H
h=0.6H
h=0.7H
h=0.8H
h=0.9H
Roof
uotients between
peak RS values
along building height
and peak S
a
are
calculated
84thpercentile FRSs and mean 84thpercentile FRS alongbuilding height
108
estructuras
Estimacin de demandas en
t t
-
7/24/2019 Sismicidad 1
109/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Extrapolated mean 84thpercentile FRS along building
height
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
1
2
3
4
5
6Mean 84thPercentile FRSs along Building Height
Period Secondary Sys tem Ts(sec)
FRS(g)
Ground
h=0.1H
h=0.2H
h=0.3H
h=0.4H
h=0.5H
h=0.6H
h=0.7H
h=0.8H
h=0.9H
Roof
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Variation of Peak FRS / Peak SaRates along Building Height
Peak FRS / Peak SaRate
h/H
Data
Best Fit
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
1
2
3
4
5
6Extrapolated Mean 84thPercentile FRSs along Building Height
Period Secondary Syst em Ts(sec)
FRS(g)
Ground
h=0.1H
h=0.2H
h=0.3H
h=0.4H
h=0.5H
h=0.6H
h=0.7Hh=0.8H
h=0.9H
Roof
2 3
Factor
h h h hFRS 1 10 19.4 12.4
H H H H
s Factor a s
h hFRS T , , FRS S T ,
H H
109
estructuras
Estimacin de demandas en
t t
-
7/24/2019 Sismicidad 1
110/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Generalized Drift Spectra (GDS) and
mean 84th% generalized drift along
building height
0 1 2 3 4 5 60
0.5
1
1.5
2
2.5
Generalized Drift Spectrum ao=0
Period Primary System Tp(sec)
Drift(
%)
0 1 2 3 4 5 60
0.5
1
1.5
2
2.5
Generalized Drift Spectrum ao=5
Period Primary System Tp(sec)
Drift(
%)
0 1 2 3 4 5 60
0.5
1
1.5
2
2.5
Generalized Drift Spectrum ao=10
Period Primary System Tp(sec)
Drift(
%)
h=0.1H h=0.2H h=0.3H h=0.4H h=0.5H h=0.6H h=0.7H h=0.8H h=0.9H Roof
0 0.5 1 1.50
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
84th% Drift Demands along Building Height
Generalized Drift (%)
N
ormalizedBuildingHeighth/H
a=0
a=5
a=10
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.40
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1Variation of Mean 84th% Generalized Drift along Building Height
Generalized Drift (%)
NormalizedBuildingHeight
h/H
Data
Best Fit
Proposed
2 0.55
h1.09 0.3
Hh
H 1 h 6 h h hsin 7 1.9 0.3
4 H 5 H H H
estructuras
Protocolo para calificacinssmica
-
7/24/2019 Sismicidad 1
111/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Complements current AC156 testing protocol
Imposes seismic demands compatible with mapped spectraldemands defined in current ASCE 7-05 provisions: Characterized by spectral parameters SDSand SD1
Considers the location of the component along buildingheight h/H: Large interstory drifts and relatively low accelerations are
imposed on components located at lower levels Large accelerations and relatively low interstory drifts are
imposed on components located at upper levels
Floor motion histories calibrated to match: ASCE 7-05 ground response spectrum FEMA450 FRS at a given building height h/H (Approximately)
Interstory drift history matches a hazard consistentgeneralized drift expected at a given normalized buildingheight h/H
Floor motions calibrated to induce and impose the samenumber of total and damaging Rainflow cycles onacceleration and displacement sensitive nonstructural
systems as would be observed during real (recorded) 111
ssmica
Protocolo para calificacinssmica
-
7/24/2019 Sismicidad 1
112/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Bottom DS D1 DS D1 Factor
h h h
x t, ,S ,S t, ,S ,S f t cos t w t FRSH H H
a
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-20
0
20
Time (sec)
Disp(in)
Bottom Displacement History
i
l
i
l i i
i
i
Functioncontrollingshapeof protocol
response spectrum
Instantaneoustesting frequency
(Time at which minimum testingfrequency is reached)
max
d 2
r min
f1t log
S f
Instantaneoustesting phase
Windowingfunction
rS 12oct min
(Sweeping rate calibrated to induce a controllednumber of Rainflow cycles on acceleration
sensitive NSCs)
Peak groundresponse spectrumextrapolation factor
= -1.25parametercalibrated tomatch response spectra in the longperiod range
d
d
t t1
tmin
max
max
ff t f
f
Closed-form equation for bottom level of UB-NCS :
ssmica
l i l i l i l i l i
Protocolo para calificacinssmica
-
7/24/2019 Sismicidad 1
113/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
2
dt t
D1
D1 NCS
Sh ht, ,S h e cos t w t H 0.5g H
i
i
l
i
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
-1
0
1
Protocol Interstory Drift History
Time (sec)
Drift(%)
l l i i
i
l
i
i
l l i i
i
l
i
i
i
l
i
l i l i i
i
i
l i l l i i
i
l
i
i
l i l l i i
i
l
i
UB-NCS interstoryheight
Target (ASCE7 hazard consistent)
generalized drift expected at agiven building height
Top DS D1 Bottom DS D1 D1
h h hx t, ,S ,S x t , ,S ,S t, ,S
H H H
Closed-form equation for top level of UB-NCS
Envelopingfunction
(Gaussian)
= 10.5 sec is calibrated to impose acontrolled number of Rainflow cycles
on displacement sensitive NSCs
Closed-form equation for interstory drift:
113
ssmica
Protocolo para calificacinssmica
-
7/24/2019 Sismicidad 1
114/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
CSMIPStation
IDCity
BuildingStructural
System
Numberof Stories
BuildingPeriod
(s)Type
DesignDate
SiteGeology
RecordedEarthquakes
in Station
Min.Distance
toSource(km)
Max.PGA(g)
Max.PFA(g)
24464 NorthHollywood
Reinforcedconcrete
columns andbeams
20 2.56 Hotel 1967 Sandstone,shale
WhittierNorthridge
15 0.30 0.65
24514 Sylmar Concrete slab,metal deck, steel
frames
6 0.40 Hospital 1976 Alluvium WhittierNorthridge
13 0.80 1.50
24629 Los Angeles Concrete slabs,steel frames and
deck
54 6.20 Office 1988 Alluviumover
sedimentaryrock
Northridge 32 0.13 0.18
47459 Watsonville Concrete slabsand shear walls
4 0.37 Commercial - Fill overalluvium
Loma Prieta 17 0.58 1.20
24322 ShermanOaks
Concrete slabs,beams, and
columns
13 0.84 Commercial 1964 Alluvium WhittierLanders
Northridge
13 0.75 0.42
24386 Van Nuys Concrete slabs,columns,
spandrel beams
7 1.58 Hotel 1965 Alluvium LandersBig Bear
Northridge
7 0.45 0.58
Calibration of cycles induced and imposed byprotocol
A parameter is considered
N10
and N50
are considered representative of the number of totaland damaging cycles induced on acceleration sensitive NSCs
Nlwith lin the range 10-90 considered for calibrating interstorydrift protocol
Cycles Cycle Max N N A A
ssmica
Protocolo para calificacinssmica
-
7/24/2019 Sismicidad 1
115/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Example 1: SDS=1.283g, SD1=0.461g and h/H=1 (Northridge, Soil
Class B)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-20
0
20
Time (sec)
Disp(in)
Bottom Displacement History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-50
0
50
Time (sec)
Veloc(in/sec)
Bottom Velocity History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-1
0
1
Time sec)
Acc(g)
Bottom Acceleration History
I
I
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-20
0
20
Time (sec)
Disp(in)
Top Displacement History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-50
0
50
Time (sec)
Veloc(in/sec)
Top Velocity History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-1
0
1
Time (sec)
Acc(g)
Top Acceleration History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5Interstory Drift History
Time (sec)
InterstoryDrift(in)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5Comparison Floor Response Spectra
Period Secondary Sy stem (sec)
FRS(g)
Target FEMA450 FRS
Bottom level
Top level
Mean
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
10
20
30
40
50
60Number of Cycles Imposed on Displacement Sensitiv e Components
Noo
fCyclesN
Protocol
Mean FloorMotions
84th% FloorMotions
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
10
20
30
40
50
Frequency Secondary Sy stem (Hz)
NoCyclesN50
Number of Cycles with A>0.5AMax
Induced on Ac celeration Sensitive Components
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
50
100
150
Frequency Secondary Sy stem (Hz)
NoCyclesN10
Number of Cycles with A>0.1AMax
Induced on Ac celeration Sensitive Components
Mean Floor Motions
84th% Floor Motions
Protocol
Peak Displacements Peak Interstory Drift Peak Velocities Peak Accelerations
DMax Bot
(in)
DMax Top
(in)Max(in)
Max(%)
VMax Bot
(in/s)
VMax Top
(in/s)
AMax Bot
(g)
AMax Top
(g)
18.8 20.0 1.21 0.79 26.6 28.0 0.55 0.58
ssmica
Protocolo para calificacinssmica
-
7/24/2019 Sismicidad 1
116/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Example 2: SDS=0.365g, SD1=0.114g and h/H=0 (New York, Soil Class
D)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-2
0
2
Time (sec)
Disp(in)
Top Displacement History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-5
0
5
Time(sec)
Veloc(in/sec)
Top Velocity History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-0.1
0
0.1
Time (sec)
Acc(g)
Top Acceleration History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-2
0
2
Time (sec)
Disp(in)
Bottom Displacement History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-5
0
5
Time (sec)
Veloc(in/sec)
Bottom Velocity History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-0.1
0
0.1
Time (sec)
Acc(g)
Bottom Acceleration History
I
I
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4Interstory Drift History
Time (sec)
InterstoryDrift(in)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45Comparison Ground Response Spectra
Period Secondary Syst em (sec)
Sa(g)
Target ASCE7 GRS
Bottom level
Top level
Mean
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
10
20
30
40
Number of Cycles with A>0.5AMax
Induced on Ac celeration Sensitive Components
Frequency Secondary Syst em (Hz)
NoCyclesN50
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
50
100
150
Frequency Secondary Syst em (Hz)
NoCyclesN10
Number of Cycles with A>0.1AMax
Induced on Ac celeration Sensitive Components
Mean Floor Motions
84th% Floor Motions
Protocol
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
10
20
30
40
50
60Number of Cycles Imposed on Displacement Sensitiv e Components
Noo
fCyclesN
Protocol
Mean Floor Motions
84th% Floor Motions
Peak Displacements Peak Interstory Drift Peak Velocities Peak Accelerations
DMax Bot(in)
DMax Top(in)
Max(in)
Max(%)
VMax Bot(in/s)
VMax Top(in/s)
AMax Bot(g)
AMax Top(g)
1.16 1.54 0.38 0.25 1.64 2.10 0.04 0.05
ssmica
Protocolo para anlisis defragilidad ssmica
-
7/24/2019 Sismicidad 1
117/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Complement current FEMA461 protocols Two protocols for fragility assessment are
proposed: Dynamic if velocities and/or accelerations control
specimen performance
Quasi-static if loading rate does not control specimenperformance
Based on simplified qualification protocolequations
Considers a site characterized by spectral
coordinates: SDS=1g and SD1=0.6g Fragility protocol imposes maximum seismic
demands expected along height of multistorybuildings: Matching a maximum mean 84th% FRS Reachin a maximum drift tar eted accordin to
fragilidad ssmica
Protocolo para anlisis defragilidad ssmica: Dinmico
-
7/24/2019 Sismicidad 1
118/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Closed-form equation for bottom level of UB-NCS:
a FragilityBottom F
x t 4 t f t cos t w t
Function controllingtarget spectral
acceleration shape
Closed-form equation for interstory drift history:
2
d
F
t t
Fragility
Maxt e cos t w t
Closed-form equation for top level of UB-NCS:
Fragility Fragility FragilityTop Bottomx t x t t
fragilidad ssmica: Dinmico
Protocolo para anlisis defragilidad ssmica: Dinmico
-
7/24/2019 Sismicidad 1
119/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
10
20
30
40
Number of Cycles with A>0.5AMax
Induced on Acceleration Sensitive Components
Frequency Secondary System (Hz)
NoCyclesN50
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
50
100
150
Frequency Secondary System (Hz)
NoCycles
N10
Number of Cycles with A>0.1AMax
Induced on Acceleration Sensitive Components
Mean Floor Motions
84th% Floor Motions
Protocol
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
10
20
30
40
50
60Number of Cycles Imposed on Displacement Sensitive Components
Noo
fCyclesN
DynamicFragilityProtocol
Mean Floor Motions
84th% FloorMotions
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-30
-15
0
15
30
Time (sec)
Disp(in)
Bottom Displacement History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-40
-20
0
20
40
Time (sec)
Veloc(in/sec)
Bottom Velocity History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-0.8
-0.4
0
0.40.8
Time (sec)
Acc(g)
Bottom Acceleration History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-30
-15
0
15
30
Time (sec)
Disp(in)
Top Displacement History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45-40
-20
0
20
40
Time (sec)
Veloc(in/sec)
Top Velocity History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
-0.8
-0.4
0
0.4
0.8
Time (sec)
Acc(g)
Top Acceleration History
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5Interstory Drift History
Time (sec)
InterstoryDrift(in)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5Desired Floor Response Spectra
Period Secondary System (sec)
FRS(g)
Bottom level FRSTop level FRS
Mean FRS
Peak Displacements Peak Interstory Drift Peak Velocities Peak Accelerations
DMax Bot
(in)
DMax Top
(in)Max(in)
Max(%)
VMax Bot
(in/s)
VMax Top
(in/s)
AMax Bot
(g)
AMax Top
(g)
22.5 26.6 4.14 3.00 33.9 39.1 0.57 0.65
fragilidad ssmica: Dinmico
Protocolo para anlisis defragilidad ssmica: Cuasi-esttico
-
7/24/2019 Sismicidad 1
120/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Proposed as an alternative to
current QS protocol in FEMA461
Compatible with demands imposed
by dynamic fragility protocol All cycles imposed by QS drift
protocol are primary cycles
fragilidad ssmica: Cuasi-esttico
Protocolo para anlisis defragilidad ssmica: Cuasi-esttico
-
7/24/2019 Sismicidad 1
121/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Closed-form equations for interstory drift protocol:
2*QS
QS
t t
QS QS
QS max QS min d t e cos t t t t
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500-3
-2
-1
0
1
2
3
Time (sec)
InterstoryDriftRatio(%)
Quasi-Static Fragility Interstory Drift Protocol
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
10
20
30
40
50
60Number of Cycles Imposed on Displacement Sensitive Components
N
QS Protocolfor UB-NCS
Mean CSMIPFloor Motions
84th% CSMIPFloor Motions
FEMA461Protocol
121
fragilidad ssmica: Cuasi-esttico
Evaluacin desempeossmico sala de emergencias
-
7/24/2019 Sismicidad 1
122/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Experimental seismic performance assessment of full-scale
emergency room Testing protocol for SDS = 1.51g, SD1 = 0.5g, and h/H = 1
Particular case of protocol considering a = 0.75 (constant) and = -1.35
Detailed performance analysis conducted on partition walls and wall mounted
monitors
(a) (b) (c) (d) (e)
(a) Dummy sitting on gurney, poles with IV pumps, video rack, cart and monitor; (b) Medical gas
piping, outlets and monitor; (c) Video rack; (d) Surgical lamp; and (e) Sprinkler runs
Monitor 1Cabinet
Gurney & Dummy
Monitor 4
Pole 1
Monitor 315x18x18in
15x18x18in
13x16x7 in
26x28x76
Pole 2
1'-53 8" 2'
10'-812"
1'-107
8"
3'-53
8"
5'-414"
5'-113 4" 95
16" 3'-8" 2'-1" 2'
14'-618"
Monitor 215x18x18in
2'-4"
2'-01
2"
Cart
11'-03 4" Photo ER Lateral view ER Layout ER
ssmico sala de emergencias
Evaluacin desempeossmico sala de emergencias
-
7/24/2019 Sismicidad 1
123/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
0 5 10 15 20 25 30 35 40-20
0
20
Time (sec)
Disp(in)
Bottom Displacement History
0 5 10 15 20 25 30 35 40-40
-20
0
20
40
Time (sec)
Veloc(in/s)
Bottom Velocity History
0 5 10 15 20 25 30 35 40-1
0
1
Time (sec)
Acc(g)
Bottom Acceleration History
i
0 5 10 15 20 25 30 35 40-20
0
20
Time (sec)
Disp(in)
Top Displacement History
0 5 10 15 20 25 30 35 40-40
-20
0
20
40
Time (sec)
Veloc(in/s)
Top Velocity History
0 5 10 15 20 25 30 35 40-1
0
1
Time (sec)
Acc(g)
Top Acceleration History
i
DMax Bot(in) DMax Top(in) dMax(in) Max(%) VMax Bot(in/s) VMax Top( in/s) AMax Bot(g) AMax Top(g)
1 10% 1.63 1.76 0.13 0.09% 3.1 3.3 0.07 0.08
2 25% 4.08 4.4 0.33 0.22% 7.6 8.2 0.18 0.19
3 50% 8.15 8.80 0.66 0.43% 15.3 16.3 0.37 0.39
4 100% 16.3 17.6 1.31 0.87% 30.5 32.6 0.73 0.775 150% 24.5 26.4 1.97 1.30% 45.8 48.9 1.10 1.16
TestScaling
Factor
Peak Displacements Peak Interstory Drift Peak Velocities Peak Accelerations
Test
Description DMax Bot(in) DMax Top(in) dMax(in) Max(%) VMax Bot(in/s) VMax Top(in/ s) AMax Bot(g) AMax Top(g)
12 Drift Protocol (Quasi-static) 200% - 2.62 2.62 1.73% - - - -
13 Drift Protocol (Quasi-static) 250% - 3.28 3.28 2.17% - - - -
14 Drift Protocol (Quasi-static) 300% - 3.93 3.93 2.60% - - - -
15 Drift Protocol (Quasi-static) 350% - 4.59 4.59 3.03% - - - -
TestScaling
Factor
Peak Displacements Peak Interstory Drift Peak Velocities Peak Accelerations
ssmico sala de emergencias
Evaluacin desempeossmico sala de emergencias
-
7/24/2019 Sismicidad 1
124/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Protocol loading histories
124
ssmico sala de emergencias
Evaluacin desempeossmico sala de emergencias
-
7/24/2019 Sismicidad 1
125/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Comparison with simulated building floormotions
125
ssmico sala de emergencias
Evaluacin desempeossmico sala de emergencias
-
7/24/2019 Sismicidad 1
126/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico 126
ssmico sala de emergencias
Desempeo ssmico detabiques
-
7/24/2019 Sismicidad 1
127/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
Drift Ratio
(%) Observed Damage
0.09 : No visible damage in specimen
0.23 : Minimum level of damage observed
Incipient hairline cracks along base of cornerbeads and gypsum panel joints
0.47 : Raised areas and small cracks around screws near bottom and top tracks
Hairline cracks all along of corner beads
Vertical cracks t 1 16" along wall boundary panel joints
Small hairline cracks around door fenestration
1.42 : Widespread pop-out of screws around wall boundariesTape covering vertical wall boundaries completely damaged
Permanent gaps1 16" t 1 4" along cornerbeads, some horizontal gypsum panel joints,
and door fenestration
1.77 : Widespread pop-out of screws in the whole specimen
Tape covering vertical wall boundaries completely damaged
Permanent gaps1 16" t 1 4" along cornerbeads, horizontal gypsum panel joints, and
door fenestration
Some permanent gaps t 1 4" along cornerbeads
Initiated gypsum panel detachment from steel studded frame
2.22 : Generalized pop-out of screws in the whole specimen
Tape covering vertical wall boundaries completely damaged
Permanent gaps t 1 4" and crushing of joint compound along cornerbeads, horizontal
gypsum panel joints, and door fenestration
Gypsum panel detached from steel studded frame
2.67 : Damage total of specimen
Most of gypsum panels are detached of steel studded frame
Extensive crushing of gypsum along panel joints and cornerbeads127
tabiques
Desempeo ssmico detabiques
-
7/24/2019 Sismicidad 1
128/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
-3 -2 -1 0 1 2 3-30
-20
-10
0
10
20
30Ensemble Histeresis Loops Emergency Room
Interstory Drift (%)
Force(Kips)
10% Protocol
25% Protocol
50% Protocol
100% Protocol
150% Protocol
200% Protocol (QS)
250% Protocol (QS)
300% Protocol (QS)
350% Protocol (QS)
tabiques
Desempeo ssmicomonitores de signos vitales
-
7/24/2019 Sismicidad 1
129/130
Corporacin de Desarrollo Tecnolgico
0 0.5 1 1.5 2 2.5 30
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1Fragility Curve for Wall-Mounted patient Monitor
Horizontal Acceleration at Equipment Base (g)
Proba
bilityofCollapse(%)
Data
Best Fit
Best Fit Parameter for Monitor
Base Acceleration (g)Damage Measure Damage StateAssociated
Peak acceleration at
base of monitor
Monitors
supporting
device failure
1.35 0.20
monitores de signos vitales
Gracias!Preguntas?
-
7/24/2019 Sismicidad 1
130/130
Preguntas?