CONGRESO REGIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERIA CIVIL
Ph.D. Mohamed Mehdi Hadi Huancavelica Huancave lica 2013
Ph. D. MOHAMED MEHDI HADI
Criterios de Estructuración en Zonas Sísmicas Nociones Generales Objetivos 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)
Economía
Estética
Funcionabilidad
Seguridad
ESTRUCTURAS , CARGAS SISMICAS Las fuerzas sísmicas son fuerzas de inercia producidas por el hecho que los niveles tienen masas sujetas a aceleraciones.
Sísmicamente , 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
Columna
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.
Lo que debe Buscar
E
La mayor resistencia posible: Materiales
El menor peso posible: Losas
Materiales
Formas
Edificios con Diafragmas Los diafragmas se encargarán de transmitir las cargas sísmicas hacia los elementos Rígidos Verticales. Losa Rígida
Edificios con Rótulas en Columnas (no es lo deseable)
Evitar el Piso
Blando
El Efecto Diafragma
5cm de losa aligerada:
¿Sirve para llevar las fuerzas sísmicas a un núcleo rígido?
El diafragma es una viga horizontal
El problema de "Piso blando El problema de "Piso Blando" surge en aquellos edificios a porticados donde el piso en mención presenta alta flexibilidad por la escasa densidad de muros que impide controlar los desplazamientos laterales en tanto que los pisos adyacentes son relativamente mas rígidos por contener una mayor cantidad de muros. Este es el caso, por ejemplo, de aquellos edificios que presentan en su primer piso cocheras, tiendas o restaurantes, donde por el uso que se le da tiene pocos muros, mientras que los pisos superiores, generalmente destinados a vivienda, contienen muchos tabiques de albañilería que los rigidizan lateralmente.
Problema de transición de columna, la columna inferior es de sección circular y la superior de sección rectangular. Las varillas longitudinales de la columna superior están por fuera de la columna inferior, esto origina una articulación en el nudo. Los momentos de la columna superior no se pueden transmitir a la columna inferior. El comportamiento de esta estructura es como si estuviera apoyada en la columnas circulares en lugar de hacerlo hasta el suelo. Es una estructura inestable ante cargas
Di s eñ o Us u al :
M1= F x h = m(F) V al o r R e a l : M2 = F x h + PxΔ M2 = m(F) + m (Δ) M2 > M1 ------------------Rotula Plastic
Como solucionar el problema
■ ■ ■
El problema de "Piso Blando" se ha presentado en todos los países sísmicos del mundo con lo cual, la mejor solución al problema es evitándolo desde la concepción arquitectónica del edificio, haciendo que los muros presenten continuidad a lo largo de su altura. Por ejemplo.- Tratando que las cocheras estén en la parte externa del edificio.
Recomendable
Las cocheras están en la parte externa del edificio
Noes recomendable
Para el caso de edificios existentes con "Piso Blando", habría que resolver el problema mediante la rigidización de este piso, con la adición de muros de concreto armado, sin importar que se pierdan algunos espacios, en vista que es peor perder al edificio completo incluyendo los vehículos, y a veces, hasta las vidas humanas.
Falla por columna corta
Falla por columna corta Escuela diseñada con el código de 1977.
Escuela diseñada con el código de 1999 (Se observa la diferencia en el tamaño de las columnas).
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 supervisión
Albañilería y Adobe
Junta bien hecha: según Proyecto
Construcción Informal
Construcción Informal
Construcción Informal
Sismo el 15 de agosto 2007
Sismo el 15 de agosto 2007
Sismo el 15 de agosto 2007
Sismo el 15 de agosto 2007
Sismo el 15 de agosto 2007
Sismo el 15 de agosto 2007
Sismo el 15 de agosto 2007
Sismo el 15 de agosto 2007
Sismo el 15 de agosto 2007
Sismo el 15 de agosto 2007
Sismo el 15 de agosto 2007
Sismo el 15 de agosto 2007
Edificios con Aisladores Sísmicos
AISLACIÓN SÍSMICA DE BASE
Esta basada en la idea de aislar una estructura del suelo mediante elementos estructurales que reducen el efecto de los sismos sobre la estructura. Estos dispositivos pueden ser de diferentes tipos y formas, los mas conocidos son los basados en goma de alto amortiguamiento, goma con núcleo de plomo.
FILOSOFÍA DE LOS REQUERIMIENTOS DE DISEÑO PARA ESTRUCTURAS AISLADAS Es condición esencial de una estructura aislada el que su desempeño objetivo no solo involucre la protección de la vida durante un sismo severo sino también la reducción del daño de la estructura y sus contenidos. Para el diseño de estructuras aisladas se requiere que el sistema de aislación sea capaz de sostener sin falla las deformaciones y cargas actuantes.
Edificios con Aisladores Sísmicos
Comparación de la Respuesta de un Edificio sin Aislación Basal y uno con Aislación Basal Edificio con aislación Basal
Edificio sin aislación Basal
VIDEO Nº 1
VIDEO
ESTE INGENIERO FUE EL MEJOR DE SU PROMO
G E N IO D E L A A R Q U IT E C T U R A
