Proper configuration of stiffness and strength centers in asymmetric single-story structures with semi-flexible diaphragms

Eivani, Hamed; Tena‐Colunga, Arturo; Moghadam, Abdolreza S.

doi:10.1016/j.istruc.2022.04.022

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“…El empleo de la hipótesis DR, es una práctica común en el diseño, debido a la notable reducción de los GDL del modelo. Sin embargo, los daños extensos e incluso colapsos parciales ocasionados por la flexibilidad del diafragma que se observaron durante los terremotos [6], [7], [8] indican que, en algunos casos, esta suposición fue sobrevalorada [9].…”

Section: Introductionunclassified

“…En los modelos numéricos, al emplear la hipótesis de DF, las estructuras experimentaron mayores aceleraciones, desplazamientos y periodos de vibración frente a estructuras modeladas con diafragma rígido en edificios de baja altura [11], [12], Asimismo, al incrementar la flexibilidad del diafragma, los periodos de vibración se aumentaron [13] y, al evaluar estructuras con diafragma rígido y al variar gradualmente la flexibilidad del diafragma, las respuestas de estructuras asimétricas con diafragmas flexibles tuvieron dependencia de los parámetros estructurales de rigidez y excentricidad de fuerza; además, son muy sensibles a la intensidad de un terremoto [9]. Sin embargo, al emplear la hipótesis de diafragma rígido en edificios altos, se obtuvo como resultado una estructura más segura [14], que conduce a un resultado conservador para estructuras con varios pisos [15].…”

Section: Introductionunclassified

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Respuesta sísmica de edificios de 8 niveles de concreto armado con irregularidad en planta

Villafuerte Lujano,

Fernández-Dávila González

2024

Ingeniería

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Para el modelamiento de estructuras, la hipótesis de diafragma rígido (DR) es empleada frecuentemente en el diseño sismorresistente, sin considerar si dicha hipótesis refleja una respuesta real de la edificación ante cargas de sismo. Desde una concepción arquitectónica, las edificaciones con tipologías de plantas irregulares satisfacen necesidades espaciales, funcionales y bioclimáticas; sin embargo, dichas estructuras se contraponen con su desempeño sísmico por tener respuestas diferentes. Además, se debe asumir una hipótesis para la losa de entrepiso que puede ser diafragma rígido (DR) o diafragma flexible (DF). Por lo tanto, es necesario conocer las respuestas lineales de estructuras con plantas irregulares. El objetivo del presente estudio es evaluar las configuraciones irregulares en plantas tipo L, H, T y U sobre el comportamiento sísmico de estructuras de ocho niveles, considerando las hipótesis de DR y DF. A partir de las respuestas globales y locales, se determinó que los casos de estudio con DF presentaron periodos de vibración más largos, que generaron mayores deflexiones de las estructuras, provocados por la deformación de la losa en su plano. Sin embargo, los valores de las fuerzas cortantes con DF fueron menores en comparación con los modelos con DR, debido a que la losa de entrepiso se deformó en su plano, lo que repercutió en la disminución del coeficiente de amplificación sísmica (C). Así, también, las tipologías L, T y U presentaron mayores demandas sísmicas, desplazamientos laterales y aceleraciones en los bordes en comparación al modelo H, que presentó desplazamientos laterales menores y uniformes.

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Section: Introductionunclassified

Respuesta sísmica de edificios de 8 niveles de concreto armado con irregularidad en planta

Villafuerte Lujano,

Fernández-Dávila González

2024

Ingeniería

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“…A semi-rigid diaphragm stimulates stiffness in a way parallel to the true plane of the diaphragm. The flexibility in a semi-rigid diaphragm can affect the horizontal distribution of earthquake forces to vertical elements (Eivani et al, 2022;Tena-Colunga & Sabanero-García, 2023).…”

Section: Introductionmentioning

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Analysis of Diaphragm Force on Reinforced Concrete Building Structures with Horizontal Irregularities of Diaphragm Discontinuity

Safitri,

Andayani

2024

AJESH

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The diaphragm plays a crucial role in distributing seismic forces within buildings during earthquakes, affecting both regular and irregular structures differently. This study investigates the seismic behavior of diaphragms in various building geometries resembling the letters I, T, L, and O, focusing on their influence on structural performance and reinforcement requirements. Using analytical methods, diaphragm seismic forces, slab shear stresses, and internal forces were calculated for a sample of buildings with different geometrical irregularities. The study reveals significant differences in diaphragm earthquake forces between regular and irregular buildings, with irregular geometries exhibiting distinct patterns of shear stress distribution. Particularly, the building with an L-shaped plan and concentrated stress points showed the highest maximum shear stresses in both orthogonal directions. Analysis of internal forces—axial, shear, and moment—highlighted varying reinforcement needs among the studied buildings. While axial and shear forces necessitated minimal additional reinforcement across all structures, moment forces indicated substantial reinforcement requirements, particularly in the L-shaped building. These findings underscore the importance of tailored diaphragm design strategies for buildings with irregular geometries to mitigate potential structural vulnerabilities during seismic events. The study contributes insights into optimizing diaphragm design practices and emphasizes the need for further research in this critical area of structural engineering.

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Acceleration demands in single-storey RC buildings with flexible diaphragms

Ruggieri

Vukobratović

2023

Engineering Structures

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Proper configuration of stiffness and strength centers in asymmetric single-story structures with semi-flexible diaphragms

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Respuesta sísmica de edificios de 8 niveles de concreto armado con irregularidad en planta

Respuesta sísmica de edificios de 8 niveles de concreto armado con irregularidad en planta

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Acceleration demands in single-storey RC buildings with flexible diaphragms

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