Estructuracin por cargas de gravedad

Objetivos

Estructuracin por Cargas SsmicasSALIR

ESTRUCTURACION DE EDIFICIOSESTRUCTURACION DE EDIFICIOS

Nociones Generales

Ph. D. MOHAMED MEHDI HADI

NOCIONES GENERALES SOBREESTRUCTURAS DE EDIFICIOS

NOCIONES GENERALES SOBREESTRUCTURAS DE EDIFICIOS

Estructurar un edificio significa tomar decisiones en conjunto con los otros profesionales, que intervienen en la obra (Arquitectos, Ingenieros de Instalaciones, etc)

EstticaEstticaOB

JETIV

OS

EconomaEconoma

FuncionabilidadFuncionabilidad

SeguridadSeguridad

A) ALIGERADASALIGERADO UNIDIRECCIONAL, A Y B EJES PORTANTES

CASO EN QUE LA FUERZA CORTANTE ACTUANTE (V) ES MAYOR A LA RESISTENTE (Vc)

7

TABIQUE EN LA DIRECCIN DE ARMADO

B) DUCTOS Y DIAFRAGMAS FLEXIBLESDISCONTINUIDADES EN PLANTA

C) ESCALERASSon elementos de escape en caso ocurra un siniestro por lo que debe prestarse especial atencin a su diseo.

ELEVACIN DEL EJE A (APORTICADO)

EJE A DE ALBAILERA

Algunas veces surge el problema de apoyar las escaleras

muro de

albailera

Las escaleras son elementos rgidos por lo que su mala ubicacin en Planta puede originar problemas de torsin ssmica.

Una solucin a este problema pude ser aislando la escalera de la estructura principal.

ESTRUCTURAS DE CARGAS SISMICASESTRUCTURAS DE CARGAS SISMICASLas fuerzas ssmicas son fuerzas de inercia producidas por el hecho que los niveles tienen masas sujetas a aceleraciones.

Sistemticamente la estructura ideal, es aquella que tiene poca masa y alta rigidez lateral.

ESTRUCTURA IDEAL

A) RIGIDEZ, CONTINUIDAD VERTICAL

Las fuerzas laterales generan desplazamientos que no deberan sobrepasar a los lmites especificados por la Norma sismo-resistente con el objeto de:

Evitar impactos entre edificios vecinos

Minimizar los daos en los elementos no estructurales (Tabiquer, acabados, etc).

Evitar el pnico en las personas

DEFORMADA DE COLUMNAS CON VIGAS CHATAS Y PERALTADAS.

A1 > A2

La mejor manera de controlar los desplazamientos horizontales es mediante el empleo de placa de C.A.

La influencia al costo del edificio segn el sentido del aligerado (A, B)

A B

La mala disposicin en Planta puede producir torsin ssmica

TORSIN EN PLANTA

La placas deben tener continuidad a lo Largo de su altura, un problema que puede presentarse es: (piso blando).

B) TABIQUE Y ALFEIZAR DE ALBAILERIA

Cuando los tabiques no se aslan de la estructura principal pueden originar problemas de torsin en planta y piso blando y columnas cortas.

PROBLEMAS DE COLUMNAS CORTAS

Columna

Aislar el alfaizer de la estructura principal conjunta > 5 cm.

Limitar los desplazamientos laterales peraltando las columnas (prcticamente pequeas placas).

Emplear planchas de fibrablock en vez de alfizar de albailera.

SOLUCION

Escuela diseada con el cdigo de 1977.

Escuela diseada con el cdigo de 1999 (Se observa la diferencia en el tamao de las columnas).

JUNTAS SISMICAS QUE NO NECESITAN ATRAVESAR LA CIMENTACION

C) SIMETRIA Y JUNTAS SISMICAS

JUNTAS SISMICAS QUE DEBEN ATRAVESAR LA CIMENTACIN, PARA EVITAR PROBLEMAS DE ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES

Cuando el edificio muestra una planta muy alargada > 40 m es conveniente crear una junta para evitar problemas de cambios de temperatura o por contraccin de secado del concreto.

Escuela diseada con el cdigo de 1977.

Escuela diseada con el cdigo de 1999 (Se observa la diferencia en el tamao de las columnas).

Escuela diseada con el cdigo de 1999 (Se observa la diferencia en el tamao de las columnas).

CARGA SISMICA

Las esquinas exteriores tambin pueden tener problemas a efectos de ortogonalidad. Un movimiento de tierra orientado diagonalmente puede esforzar las esquinas en mayor medida que un movimiento a lo largo de los ejes principales.

V2V

2

V

2

V2 V2

V

2

V

2

V

1

V

1

V

1

V

1

V2 V2 V2

V1 V1 V1

C4 C3 C3 C4

C2 C1 C1 C2

C4 C3 C3 C4

6.00m 6.00m 6.00m6

.

0

0

m

6

.

0

0

m

1

2

.

.

0

0

m

18.00m

VARIACIN DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIN SIMPLE DEL CONCRETO DE COLUMNAS SEGN EL NMERO DE PISO. VLIDO TAMBIN PARA

COLUMNAS CON ALAS DE CONCRETO.

Segn las investigaciones realizadas se recomienda lo siguiente: Incrementar la calidad del concreto en los pisos inferiores en vez de hacer reducciones de seccin en los pisos ms altos Ver Tabla.

N de Pisos Niveles f`c (kg/cm2)

4 1 - 4 2101 - 4 2805 - 8 2101 - 4 3505 - 8 280

8 - 12 21012

8

Se recomienda usar las frmulas clsicas para el predimensionamiento de columnas tipo C1, C2 y C3. Adems, se requiere ser ms conservadores en las dimensiones de las columnas de esquina; en vez de usar columnas tipo C4, cambiarlas por tipo C2 o C3

Para atenuar el efecto assmico del piso blando se recomienda usar por lo menos 20% de longitud de alas de concreto en el primer nivel. Por medio de esta correccin se consigue que la estructura se comporte como si fuera netamente aporticada y sin irregularidades en elevacin.

Para estructuras aporticadas ubicadas en zonas de alto riesgo ssmico, incrementar el peralte de vigas en 20% como mnimo, con respecto a las dimensiones obtenidas de un predimensionamiento clsico para losas armadas en dos direcciones.

Una forma de conseguir una correccin equivalente del peralte de las vigas es predimensionarlas como si la losa fuera armada en una sola direccin, cuando en realidad lo est en ambas direcciones.

Lmites para desplazamiento lateral de entrepiso Ai

Concreto Armado 0.007 heiAcero 0.010heiAlbailera 0.005heiMadera 0.010hei

DESPLAZAMIENTOS LATERALES

Huaraz 1970

Evidencia de Licuacin de suelos

Normas Vigentes=Junta?

Nazca 1996

Asimetra en planta: MASAS

Asimetra en planta: MASAS

Irregularidades en altura: piso blando

Calidad de los materiales: supervisin

Albailera y Adobe

Junta bien hecha: segn Proyecto

Construccin Informal

Construccin Informal

Construccin Informal