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Fuerzas sísmicas en elementos no estructurales

Introducción

ProtaStructure calcula las fuerzas de los elementos no estructurales
según el EC8 Capítulo 4.3.5.

En este documento se explican los detalles de cálculo de la fuerza sísmica de los elementos no
estructurales y parámetros como el coeficiente sísmico.

Detalles del modelo del edificio

El modelo de edificio de ejemplo consta de 7 plantas regulares. A continuación se muestran
la vista 3D y la vista en planta de una planta típica.

Notas

Asegúrese de que el Análisis del edificio se haya completado correctamente.  Verifique que los resultados del análisis sean correctos siguiendo los procedimientos de este artículo :  Guía para la creación de un modelo


Interfaz de usuario

1.  Vaya a la pestaña Cargas > Seleccione Cargas de componentes no estructurales. 
  1. Se abrirá la Calculadora de fuerzas de elementos no estructurales. 


2.  Haga clic en "Agregar elemento" para agregar un elemento 
3.  Etiqueta del elemento, Tipo de elemento no estructural según la Tabla 4.4 del EC8, Peso, Elevación desde la base deben ser configurados por el usuario. 
  1. Los demás parámetros, como el coeficiente sísmico y las fuerzas del elemento, se calculan según el EC8 Capítulo 4.3.5

Coeficiente sísmico


Según el EC8 4.3.5.2 (2) el coeficiente sísmico, Sa se define como,
“Coeficiente sísmico aplicable a los elementos no estructurales”. Los detalles de cálculo
se indican en el subapartado 4.3.5.2 (3) que establece la fórmula (4.25)  que se muestra a continuación. 


α          :
Relación entre la aceleración sísmica de cálculo en suelo tipo A, αg,
y la aceleración de la gravedad g

S          :
Factor de suelo

Ta           :
Periodo fundamental de vibración del elemento no estructural

T1           :
Periodo fundamental de vibración del edificio en la dirección correspondiente

z          : Altura del elemento no estructural
sobre el nivel de aplicación de la acción sísmica
   (cimentación
o parte superior de un sótano rígido)

H         :
Altura del edificio medida desde la cimentación o la parte superior de un sótano rígido

Fuerza sísmica

Según el EC8 4.3.5.2 (2) la fuerza sísmica horizontal, Fa, se define como,”
la fuerza sísmica horizontal que actúa en el centro de masa del elemento
no estructural en la dirección más desfavorable”. Los detalles de cálculo
se indican en el subapartado 4.3.5.2 (3) que establece la fórmula (4.24)  que se muestra a continuación.

 

Sa        : Coeficiente sísmico
aplicable a los elementos no estructurales

Wa          : Peso del elemento no estructural

qa         : Factor de comportamiento del elemento no estructural

γa         : Factor de importancia del elemento, según EC8. 4.3.5.3


Resumen

Los detalles de cálculo de las fuerzas sísmicas que actúan sobre los elementos no estructurales, según EC8. Cláusula 4.3.5 se explican en este artículo. Los resultados de la macro “Calculadora de Fuerzas para Elementos No Estructurales” se verifican mediante cálculos manuales. 

Además, ProtaStructure puede calcular las fuerzas sísmicas en elementos no estructurales según (ASCE 7 – 16). La interfaz de usuario y los detalles de cálculo se muestran a continuación.