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Análisis sísmico utilizando STAAD.Pro Connect Edition

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Ronaldo Castelo, Ingeniería civil

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STAAD.Pro es una herramienta utilizada para el análisis y diseño de las estructuras de todo tipo alrededor del mundo. Esta herramienta es utilizada por muchos ingenieros en diferentes proyectos, enfrentándose a diferentes factores dependiendo a la región donde el proyecto se ha llevado a cabo. Estos factores pueden ser: el clima, tipo de suelo, nivel de seguridad estructural requerido para la edificación y otros componentes que hacen diferente el diseño de cada proyecto. STAAD.Pro ayuda generando una simulación con las geometrías y materiales de la estructura para la toma de decisión del proyecto con la finalidad de que este sea eficiente.

El diseño de estructuras en zonas sísmicas

México se encuentra ubicado en una de las zonas sísmicas más activas del mundo, razón por la cual todas las estructuras deben ser diseñadas para soportar cargas laterales por efecto del desplazamiento del suelo debido a un evento sísmico. Desafortunadamente, se tiene una mala práctica de construcción de hacer estructuras tipo y ubicarlas tanto en zonas de baja sismicidad como en alta sismicidad.

Skyscraper in the city

Cada país o región del mundo enfrenta diferentes adversidades con la madre naturaleza y México no es la excepción, a lo largo de la historia mexicana nos hemos enfrentado con movimientos telúricos que cada vez sobrepasan nuestros factores de seguridad por lo que nos ha llevado a un mejoramiento continuo en nuestros análisis sísmicos en el ámbito estructural. El constante movimiento de la placa tectónica nombrada Placa de Cocos y las condiciones de suelo especifico de la ciudad de México se vuelve un lugar difícil para la edificación de rascacielos, pero no imposible ya que con los análisis sísmicos y el aprovechamiento de los materiales de la estructura la ciudad de México cuenta con edificios con un alto nivel de seguridad estructural. Esto quiere decir que se requieren de varios factores y parámetros para que nuestros análisis y diseños sean lo más seguros, acercado a la realidad y lo más verídicos para que se pueda llevar acabo un proyecto dentro de la ciudad de México, cumpliendo con las normas técnicas complementarias o las normas de CFE actualizadas.

Utilizando STAAD.Pro Connect Edition

Volviendo al tema de STAAD.Pro, es indispensable que en el territorio mexicano se implemente más la metodología BIM ya que ofrece muchos beneficios Entre los beneficios del BIM están el buen cálculo y comunicación de datos dentro de un proyecto, la implementación del software STAAD como la herramienta de análisis y diseño de las estructuras metálicas, concreto o mampostería para la correcta planificación y colaboración con otras áreas de ingenieria o administración. ¿Pero qué es lo que nos falta para poder agregar STAAD como herramienta principal en el territorio mexicano o cualquiera otra región de Latinoamérica? La respuesta está en la regionalización de la estructura o edificación. Para implementar esa regionalización a las estructuras se necesita agregar un espectro sísmico junto con los factores de reducción y el cálculo de la curva de viento.

Espectro sismico colapso diseo y servicio

Después de calcular el espectro sísmico de colapso y servicio para la revisión de los desplazamientos de la estructura y al final calcular el inelástico junto con sus factores de reducción para el diseño estructural final es posible Implementar estas graficas calculadas a mano o con la ayuda de PRODISIS para las condiciones sísmicas que el edifico se enfrentara en su vida útil, así el modelo en STAAD.Pro nos dará datos más asertivos teniendo en cuenta las aceleraciones sísmicas para el cálculo del espectro de diseño regionalizado. La manera de agregar los diferentes espectros de diseño y revisión al software STAAD se muestra de manera simplificada en el siguiente diagrama:

Modelo de estructura

De esta manera podemos implementar un espectro sísmico a nuestro modelo ya con todos los temas mencionados en el gráfico de arriba, aplicando los códigos mexicanos para poder obtener datos y reacciones de los marcos que fueron expuestos a un espectro sísmico construido por aceleraciones sísmicas históricas de la zona.

Conclusión

En conclusión, es posible utilizar el software STAAD.Pro implementando normas actualizadas de cualquier país de Latinoamérica , ya sea creando el espectro en hojas de cálculo u obteniéndolo en herramientas como PRODISIS que ayudan a la obtención de este. En la parte de abajo podrán apreciar un video pregrabado por la ingeniera Andrea Castelo donde muestra el proceso para implementar el espectro sísmico dinámico a un modelo ya creado para posterior analizarlo y ver su comportamiento ya con el espectro de diseño:

Análisis Estructural en español – Análisis Sísmico Dinámico (Modal Espectral) con STAAD.Pro

En este video aprenderá:

  • Crear cargas sísmicas para análisis dinámico modal espectral
  • Generar y asignar el espectro de respuesta de sitio
  • Revisar los resultados de análisis dinámico
  • Comandos especiales
     

Aprende más sobre cómo utilizar datos de entrada generales para aplicación de normas latinoamericanas en STAAD.Pro, partiendo de algunas muy importantes como la norma Chilena, Colombiana y Mexicana. Regístrate al webinar: 

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