Mohamed Mehdi Hadi

Ph. D. MOHAMED MEHDI HADI

ESTRUCTURACION DE EDIFICIOS Nociones Generales Objetivos Estructuración por cargas de gravedad Estructuración por Cargas Sísmicas SALIR

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

Estética Estética

O B

JE

TI V

O

S

Economía Economía

Funcionabilidad Funcionabilidad

Seguridad Seguridad

A) ALIGERADAS ALIGERADO UNIDIRECCIONAL, A Y B EJES PORTANTES

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

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TABIQUE EN LA DIRECCIÓN DE ARMADO

B) DUCTOS Y DIAFRAGMAS FLEXIBLES DISCONTINUIDADES EN PLANTA

C) ESCALERAS Son elementos de escape en caso ocurra un siniestro por lo que debe prestarse especial atención a su diseño. Algunas veces surge el problema de apoyar las escaleras

EJE “A” DE ALBAÑILERÍA

e d ro u m

e lb i ñ ría

ELEVACIÓN DEL EJE A (APORTICADO)

Las escaleras son elementos rígidos por lo que su mala ubicación en Planta puede originar problemas de torsión sísmica. Una solución a este problema pude ser aislando la escalera de la estructura principal.

ESTRUCTURAS DE CARGAS SISMICAS Las fuerzas sísmicas son fuerzas de inercia producidas por el hecho que los niveles tienen masas sujetas a aceleraciones.

Sistemáticamente 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 deberían sobrepasar a los límites especificados por la Norma sismo-resistente con el objeto de: Evitar impactos entre edificios vecinos Minimizar los daños en los elementos no estructurales (Tabiquer, acabados, etc). Evitar el pánico 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. A

B

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

La mala disposición en Planta puede producir torsión sísmica

TORSIÓN 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 ALBAÑILERIA

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

PROBLEMAS DE COLUMNAS CORTAS

u l o C a n m

SOLUCION • Aislar el alfaizer de la estructura principal conjunta > 5 cm. • Limitar los desplazamientos laterales peraltando columnas (prácticamente pequeñas placas).

las

• Emplear planchas de fibrablock en vez de alféizar de albañilería.

Escuela diseñada con el código de 1977.

Escuela diseñada con el código de 1999 (Se observa la diferencia en el tamaño de las columnas).

C) SIMETRIA Y JUNTAS SISMICAS

JUNTAS SISMICAS QUE NO NECESITAN ATRAVESAR LA CIMENTACION

JUNTAS SISMICAS QUE DEBEN ATRAVESAR LA CIMENTACIÓN, 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 contracción de secado del concreto.

Escuela diseñada con el código de 1977.

Escuela diseñada con el código de 1999 (Se observa la diferencia en el tamaño de las columnas).

CARGA SISMICA

Las esquinas exteriores también 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.

6.00m

C4

C3

C3

C2

C1

C3 V2

C2

V2

V1

V1

V1

V1

V2

V1

V2

V2

C1

C4

C4

V1

V2

V1

V2

6.00m

V2

6.00m

6.00m

C3 V2 18.00m

C4 V2

12..00m

6.00m

Según las investigaciones realizadas se recomienda lo siguiente: Incrementar la calidad del concreto en los pisos inferiores en vez de hacer reducciones de sección en los pisos más altos Ver Tabla. Nº de Pisos

Niveles

f`c (kg/cm2)

4

1º - 4º 1º - 4º 5º - 8º 1º - 4º 5º - 8º 8º - 12º

210 280 210 350 280 210

8

12

VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE DEL CONCRETO DE COLUMNAS SEGÚN EL NÚMERO DE PISO. VÁLIDO TAMBIÉN PARA COLUMNAS CON ALAS DE CONCRETO.

Se recomienda usar las fórmulas clásicas para el predimensionamiento de columnas tipo C1, C2 y C3. Además, se requiere ser más 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 asísmico del piso blando se recomienda usar por lo menos 20% de longitud de alas de concreto en el primer nivel. Por medio de esta corrección se consigue que la estructura se comporte como si fuera netamente aporticada y sin irregularidades en elevación.

Para estructuras aporticadas ubicadas en zonas de alto riesgo sísmico, incrementar el peralte de vigas en 20% como mínimo, con respecto a las dimensiones obtenidas de un predimensionamiento clásico para losas armadas en dos direcciones. Una forma de conseguir una corrección equivalente del peralte de las vigas es predimensionarlas como si la losa fuera armada en una sola dirección, cuando en realidad lo está en ambas direcciones.

DESPLAZAMIENTOS LATERALES

Límites para desplazamiento lateral de entrepiso Ai Concreto Armado 0.007 hei Acero 0.010hei Albañilería 0.005hei Madera 0.010hei

Huaraz 1970

Evidencia de Licuación de suelos

Normas Vigentes=Junta?

Nazca 1996

Asimetría en planta: MASAS

Asimetría en planta: MASAS

Irregularidades en altura: piso blando

Calidad de los materiales: supervisión

Albañilería y Adobe

Junta bien hecha: según Proyecto

Construcción Informal

Construcción Informal

Construcción Informal