11) Concreto Armado Semana 11 (21!05!14) Parte 02

8/11/2019 11) Concreto Armado Semana 11 (21!05!14) Parte 02

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LOS SISMOS Y ELDISEOSISMORESISTENTE DELAS ESTRUCTURAS DE

CONCRETO ARMADO


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R

EGUL CIONES SISMORRESISTENTES

PLIC R EN LOS PROYECTOS

DE RQUITECTUR


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Se inici en el ao 1964.

El primer proyecto de la Norma Peruana, se basen el cdigo de la Asociacin de Ingeniera

Estructural de California (SEAOC).

El ao 1970 se public la primera Norma;posteriormente, la segunda y tercera en los aos1977 y 1997 respectivamente.

Actualmente est vigente la Norma Tcnica deEdificacin E-030 , publicada en el ao 2003 yreactualizada en el nuevo Reglamento Nacionalde Edificaciones publicado en junio del 2006.

1. LAS NORMAS SISMORESISTENTES EN EL PERU


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Evitar prdidas de vidas Asegurar la continuidad de los servicios bsicos yminimizar los daos a la propiedad.

La filosofa de diseo sismorresistente de la NTE-030, consiste en:

Ante un sismosevero, el edificiopodra sufrir daosestructurales y noestructurales, perosin llegar al colapso

Ante un sismo moderado,podra experimentar daosestructurales leves, peromantenindose operacional


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FACTOR DE ZONA (Z)

F. DE AMPLIFICACION DE SUELO (S)

F. DE AMPLIFICACION SISMICA (C)


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Sistemas estructuralesCoeficientes de

reduccin R

Concreto Armado

Prticos 8

Dual 7

Muros estructurales 6

Albailera Armada oConfinada

3


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Categora Descripcin U

A-Esenciales

Hospitales, centrales decomunicaciones, cuarteles

de bomberos y policas,subestaciones elctricas,

reservorios de agua,centros educativos y

edificios que pueden servirde refugio despus de un

desastre, edificaciones quepueden representar riesgo

adicional.

1.5

BImportant

es

Teatros, estadios, centroscomerciales, instituciones,

penales, museosbibliotecas, archivos

especiales, depsitos degranos y otros almacenes

importantes.

1.3

Ccomun

es

Viviendas, oficinas, hoteles,restaurantes, depsitos einstalaciones industriales,

cuya falla no acarreepeligros de incendios, fugas

de contaminantes, etc.

1.0

D

menores

Cercos menores a 1.50 m dealtura, depsitos

temporales. Viviendaspequeas temporales y

similares(*)

Colapso del edificio de la estacin dePolica Armenia 1999.

Colapso del primer piso del Liceo RaymundoMartnez debido a deficiencias constructivas.

Terremoto deCariaco 1997, Venezuela

Hospital Olive View con 1 y 2 pisosblandos, terremoto de San Fernando California 1971


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CON FINES PRCTICOS, PARA PODER PERCIBIR ELPROCESO DE CLCULO DE UN ANLISIS SSMICOCON EL MTODO APROXIMADO DEL PORTAL. CON

MUY BUENA APROXIMACIN SE PUEDE ESTIMAR ELPESO DE UNA EDIFICACION DE LA SIGUIENTEMANERA:

PESO = P = 1 TON/M2 X AREA DE PLANTA X N PISOS


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EJEMPLO DE DISTRIBUCIN DELA FUERZA CORTANTE EN ALTURA

A

1 3

B

.40

6.00

.40

6.00

PLANTAELEVACION

Datos:Zona: Lima => Z=0.4Suelo: Bueno => S=1.0Uso: Comn => U=1.0Coeficiente Ssmico C= 2.5Factor de Reduccin R= 8


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P=1ton/m2 x rea x N de pisos

P=1ton/m2 x (6.80 x 6.80)m2 x 2 P= 92.48 ton

P/piso = P/2 = 46.24 ton

V=0.4 x1x2.5x1x92.48

8

V= 11.56 ton

V= Z*S*C*U*PR


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MTODOS DE ANLISIS ESTTICOS

LOS MTODOS DE ESTE TIPO DE ANLISIS SE BASAN

GENERALMENTE EN LA DETERMINACIN DE LA FUERZALATERAL TOTAL (CORTANTE EN LA BASE), PARADESPUS DISTRIBUIR ESTA CORTANTE EN FUERZASCONCENTRADAS EN LOS DIFERENTES PISOS.UNA VEZ DETERMINADA LA FUERZA CORTANTE EN LABASE, DEBE DEFINIRSE CULES SON LAS FUERZASCORTANTESA INDIVIDUALES APLICADAS EN CADAPISO, LAS QUE SUMADAS DEBEN DAR EL CORTANTETOTAL.

LA NTE-030 ACEPTA LA HIPOTESIS DE QUE LADISTRIBUCIN DE ACELERACIONES ai EN LOSDIFERENTES NIVELES DE LA ESTRUCTURA ES LINEAL.PARTIENDO DE CERO EN LA BASE HASTA UN mximo

am EN LA PUNTA.


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La fuerza lateral en cada piso es:

Fi= mi x ai = Wi/g x ai ; De acuerdo a la variacin lineal de laaceleracin :

ai = am x hi/H; Fi = Wi/g x hi/H x am (1)

V = Fi = am/H ( Wihi/g ); am = V x H g / Wihi ; reeeplazando en 1:

Fi = Wi/g x hi/H x V x H g / Wihi = ( Wi x hi )/ (Wihi ) V


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DISTRIBUCIN DE LA FUERZA CORTANTE ENALTURA

Vtotal= 11.56 ton

NIVEL

HTOTAL(ALTURA

AL

TECHO)

P (ton)PESO POR

PISO

P*H % V(%)PORCENTAJE DE LAFUERZA CORTANTE

(V)

2 5.50 46.24 254.32 64.71 % 3.74 ton

1 3.00 46.24 138.72 35.29 % 2.04 ton

TOTAL 393.04

Vportico= 11.56/2 = 5.78 ton

Fi = ( Wi x hi )/ (Wihi ) V


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INTERPRETACIN DEL CONTROL DEDESPLAZAMIENTOS DE LA NTE-030


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Estructura con diafragma rgido y con rigidez lateral en las dosdirecciones principales.

Longitud Ancho

Diafragma

Peralte

Viga (0.30 x 0.55m.)

Viga (0.25 x 0.55 m.)

Longitud = 23.65 m.

Ancho=7.40m.

Volado2.35 m.

3.90 m. 3.90m.

3.90 m. 3.90 m. 3.90 m. 3.90m.

Muro Portante deAlbailera

La NTE-070,considera queun diafragmade concreto

armado esrgido cuandola relacin desusdimensionesen planta,

longitud/ancho, es menor oigual a 4

1. Exigencia de contar con diafragmas rgidos y rigidezlateral


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Se debe buscar la simetra en la distribucin de la planta deledificio, en la distribucin de los pesos y las rigideces de losprticos y muros, para evitar torsin. La figura ilustra

casos de simetra, ideales, aceptables y no recomendables.

Plantas con distribuciones de rigideces simtricas yasimtricas. (Adaptacin de la plantas del edificio Penney

Anchorage, 1964)

Ideal Aceptable Norecomendable


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L = Longitud totalLa = Longitud del ala

Soluciones sismorresistentes a las formas H, L, T, +.

Si La > 0.2 L La solucines:

Si La 0.2 LNo hay

problema!!!!L

La

L

LLa

LaL

La

4. Evitar irregularidades en planta

La NTE-030recomienda

que las alasde estasformas seancomo mximoel 20% de la

dimensintotal en cadauna de lasdirecciones.


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Se debe evitar irregularidades en los diafragmas. Lasdiscontinuidades generadas por aberturas mayores al50% del rea total de la planta, atentan contra lahiptesis de diafragma rgido


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USANDO SOLUCIONES ADECUADAS


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Edificio conpisos

inclinados ocon

desniveles

Edificio conmezanines.

Edificio deCentro

Educativo

(a) Algunos casos queoriginan efectos de

columnas cortas ante lossismos.

Algunas de lassoluciones paraestos casos es

incrementar larigidez lateral en ladireccin propensaa columnas cortas.

3

1


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Se deben preferir estructuras con mayornmero de elementos estructurales. En estoscasos, si un miembro empieza a fallar, habrotros elementos que pueden evitar elcolapso de la estructura

1

8. Dotar de mayor cantidad de elementos resistentes

Kobe 1995Per- sur 2001


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Se debe considerar juntas de separacin ssmica entreedificios adyacentes . El objetivo es evitar choques entre

ellos, que pueden producir daos muy fuertes en ambos.

Junta

Junta

Espesor de junta

10 Juntas de separacin ssmica

SUGERENCIA:Espesor de juntaaprox. igual a 0.08de la altura delpunto ms alto de

posible contacto.


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Anlisis ssmico -METODO DEL PORTAL

El mtodo del Portal sirve para encontrar los esfuerzos de MomentosFlectores y Cortantes en forma aproximada, ante efectos de cargaslaterales; sus resultados tienen mejor aproximacin cuando se tratade edificios de pocos pisos.

Los pasos seguidos con la aplicacin del Mtodo del Portal son:


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DISEO DE VIGAS

SISMORRESISTENTES


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P=1t/mxAtxNPAc=3600cm


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debe

cumplir!


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PLANTAS

VIGA (.30 X .50)

5.50 5.75 5.80 6.00.

30

6.

51

.30

VIGA (.30 X .50) VIGA (.30 X .50) VIGA (.30 X .50)

VIGA (.30 X .50) VIGA (.30 X .50) VIGA (.30 X .50) VIGA (.30 X .50)

VIGA

(.30X

.50)

VIGA

(.30X

.50)

VIGA

(.30X

.50)


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SUM

CORTE C-C'

AULA

N P T+ 4 . 1 0

AULA

N P T+ 8 . 1 0

N P T- 0 . 1 7 5

1

.10

1

.75

.80

.40

.80

.80

4.

85

4

.05

.40

1

.75

.40

3.

25

1

6.

00

1

.65

3

.95

2.

30

2.

15

.85

1.

75

.80

4.

25

2.

40

1

4.

70

1

.50

.80

1

.65

.75

.45

1

.75

4

.25

1

.50

.80

2.

85

VP-F-1(0.3x0.80)

VP-G

-1

(0.3x0.80)

VP-H-1

(0.3x0.80)

VP-I-1

(0.3x0.80)

VP-J-1(0.3x0.80)


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Anlisis ssmico -METODO DEL PORTAL

El mtodo del Portal sirve para encontrar los esfuerzos de MomentosFlectores y Cortantes en forma aproximada, ante efectos de cargaslaterales; sus resultados tienen mejor aproximacin cuando se tratade edificios de pocos pisos. Su uso se limita a estructurasaporticadas, donde todas las columnas son de igual seccin.

Los pasos seguidos con la aplicacin del Mtodo del Portal son:


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