Reliability Based Optimum Design of Concrete Frames

Surahman, Adang; Rojiani, Kamal B.

doi:10.1061/(asce)0733-9445(1983)109:3(741)

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“…Los costos que se deben cubrir cuando ocurre un sismo que daña fachadas, acabados arquitectónicos, instalaciones y mobiliario es asociado a los costos por pérdida de contenido (CPC). En un trabajo previo [43] se consideró que el costo por pérdida de contenido es igual al 50% del costo inicial del edificio cuando el daño provoque un colapso (ID>1). Cuando el daño no provoca un colapso, el costo está dado por el 50% del costo inicial multiplicado por el índice de daño.…”

Section: Costos Por Pérdida De Contenidounclassified

Comparación de los costos durante el ciclo de vida útil de edificios de concreto reforzado ubicados en diferentes suelos de la ciudad de México

Reyes Heredia,

Bojórquez Mora,

Bojórquez Mora

et al. 2024

Rev. Ci. Tec.

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Los edificios de concreto reforzados sujetos a eventos sísmicos pueden presentar distintos daños aun cuando estos tengan características similares cuando son diseñados con la combinación de carga sísmica reglamentaria. Lo anterior se traduce en mayores costos y una confiabilidad estructural no consistente durante el ciclo de vida útil de los edificios. Este trabajo se centra en comparar de los costos durante el ciclo de vida útil de edificios de concreto reforzado de varios nieles ubicados en suelo con periodos Ts=0.75s y Ts=2.0s de la ciudad de México. Para ello, se utilizaron un conjunto de combinaciones de cargas sísmicas propuestas para el diseño de los edificios. La capacidad de los diseños fue evaluada mediante el análisis dinámico incremental y la confiabilidad estructural se examinó mediante las curvas de peligro de demanda estructural. Además, se realizaron simulaciones de demandas sísmicas para estimar los daños que podrían ocurrir durante el ciclo de vida útil de los edificios. Por último, se obtuvieron los costos iniciales y los costos totales por daños de todos los edificios analizados. Los resultados demostraron que algunas combinaciones de cargas propuestas permitieron un ahorro en los costos, al mismo tiempo que mejoraban el comportamiento estructural de los edificios a lo largo del tiempo. Estos hallazgos podrían ser valiosos para la industria de la construcción, ya que ofrecen una visión más clara sobre cómo optimizar el diseño y la resistencia sísmica de los edificios.

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Section: Costos Por Pérdida De Contenidounclassified

Comparación de los costos durante el ciclo de vida útil de edificios de concreto reforzado ubicados en diferentes suelos de la ciudad de México

Reyes Heredia,

Bojórquez Mora,

Bojórquez Mora

et al. 2024

Rev. Ci. Tec.

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“…En este estudio el costo máximo por pérdida de contenidos (ID≥1) es una fracción del costo inicial del edificio, adoptándose una fracción del 50% (Surahman y Rojaniani, 1983). Para el caso de ID<1 se considera una variación del costo en función del ID de forma lineal.…”

Section: Costo De Reparación Por Dañosunclassified

Factores De Carga Óptimos Para El Diseño Sísmico De Edificios

Mora¹,

Ruiz²

2018

RIS

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RESUMENEn el presente trabajo se revisan las combinaciones de carga para el diseño de edificaciones que se establecen en el Reglamento de Construcciones del Distrito Federal (RCDF-2004) y sus Normas Técnicas Complementarias (NTC-2004). Se proponen nuevos factores de carga para que se especifiquen en la próxima versión del (RCDF). Se revisa la combinación de carga gravitacional (carga muerta más carga viva) y la combinación de carga por sismo (carga muerta, carga viva y carga por sismo). Se propone una metodología para establecer factores y combinaciones óptimos de carga que garanticen el mínimo costo total esperado durante la vida útil de la estructura y que la probabilidad de falla sea al menos igual a la implícita en el RCDF-2004. Para la estimación de la confiabilidad estructural se hace uso de las Redes Neuronales Artificiales.Palabras clave: combinación de carga; probabilidad de falla; costo total esperado; diseño sísmico; Redes Neuronales Artificiales OPTIMAL LOAD FACTORS FOR SEISMIC DESIGN OF BUILDINGS ABSTRACTThe load factors and load combinations established in the Mexico City Building Code (MCBC) and its Complementary Technical Standards are revised. New load and resistance factors are proposed to be specified in the next version of the MCBC. The combination of gravitational loads are considered (dead load plus live load) and the combination of earthquake load is also reviewed. A reliabilitybased development of load factors for the combination of seismic and gravity loads is presented. The procedure aims at minimizing the total expected life-cycle cost of buildings having a minimum value of probability of failure equal to the implicit probability in the MCBC. The structural reliability is estimated using Artificial Neural Networks.

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“…RBDO methods coupled with the Weighted Sum (WS) and the Normal Boundary Intersection (NBI), can solve RBRMDO problems. Some applications in reinforced concrete frames are found in Surahman and Rojiani (1983), Coêlho (2017), Alves (2018), Nascimento (2020), Asghshahr (2021), Akhavan Kazemi et al (2023), Çoşut et al (2023), Pereira Junior et al (2023.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

An Efficient Optimization Procedure for Reliability-Based Robust Multi-objective Design Applied to Reinforced Concrete Structures

Cassimiro,

Nascimento,

Motta

et al. 2023

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Concrete structure designs use semi-probabilistic methods that apply safety factors to compensate for uncertainties, increasing loads and reducing resistances. While this ensures safety and reliability, probabilistic methods offer a more comprehensive approach by quantifying the probability of failure for a structure. We applied Reliability-Based Design Optimization (RBDO) and Reliability-Based Robust Multi-objective Design Optimization (RBRMDO) to a reinforced concrete linear plane frame. The study compared efficiency among procedures, considering accuracy, processing time, iterations, function evaluations, and Pareto point distribution quality. The main contribution lies in investigating various algorithm combinations to identify the most efficient and robust procedure for multi-objective optimization under uncertainties in concrete structure designs. The numerical methods Reliability Index Approach (RIA), Performance Measure Approach (PMA), Single-Loop Approach (SLA), and Sequential Optimization and Reliability Assessment (SORA) were coupled with Weighted Sum (WS) and Normal-Boundary Intersection (NBI) methods to build the Pareto frontier. The optimization used Sequential Quadratic Programming (SQP) through the Scipy library. The structural analysis employed the Finite Element Method (FEM) through the CasPy package. The reliability analysis employed the First-Order Reliability Method (FORM) for RIA and PMA through the Pystra package. SLA and SORA used a FORM routine implemented by us. HL-RF algorithm assessed the Most Probable Point (MPP) and finite differences calculated numerical derivatives. We tested four examples before the main design. SLA is the most efficient algorithm, and SORA presents excellent results. RIA and PMA underperformed in processing time and limit state function evaluations. NBI outperformed in the Pareto point distribution quality compared to WS.

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Reliability Based Optimum Design of Concrete Frames

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Comparación de los costos durante el ciclo de vida útil de edificios de concreto reforzado ubicados en diferentes suelos de la ciudad de México

Comparación de los costos durante el ciclo de vida útil de edificios de concreto reforzado ubicados en diferentes suelos de la ciudad de México

Factores De Carga Óptimos Para El Diseño Sísmico De Edificios

An Efficient Optimization Procedure for Reliability-Based Robust Multi-objective Design Applied to Reinforced Concrete Structures

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