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DISEO SISMO RESISTENTEPATOLOGIA DE LA CONSTRUCCIN
Ing. Rodolfo Felizzola C.
Seccin de Estudios de Posgrado
Universidad Santo Toms Bogot
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Contenido
Objetivo
Amenaza ssmica Perfiles de suelo
Valores de los coeficientes Fa, Fv
Coeficientes de importancia, I Parmetros para realizar un anlisis ssmico
Zonas de amenaza ssmica
Capacidad de disipacin de energa
Grados de capacidad de disipacin de energa
Espectros de respuesta
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Contenido
Mtodos de anlisis
Obtencin de las fuerzas ssmicas
Concepto de la deriva
Tipologas no recomendadas
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Objetivos
Evitar que se exceda el Estado lmite de servicio para sismos deintensidad moderada que pueden presentarse varias veces en la vidade la estructura.
Que no se exceda el Estado lmite de integridad estructural parasismos severos que tienen una posibilidad significativa de presentarseen la vida de la estructura.
No debe excederse el Estado lmite de superviviencia ni para sismosextraordinarios que tengan una muy pequea probabilidad de
ocurrencia.
Simposio Nacional sobre la Enseanza del Concreto 20 y 21 de octubre 2009, IMCYC
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Aspectos Principales del Diseo Ssmico
Seleccin de un sistema estructural adecuado: que debe ser capaz deabsorber y disipar energa introducida por el sismo.
El Anlisis Ssmico: Los reglamentos definen las acciones ssmicas
para calcular la respuesta de la estructura, y proporcionan mtodosde anlisis.
El Anlisis Ssmico: Los reglamentos de finen las acciones ssmicas paracalcular la respuesta de la estructura, y proporcionan mtodos deanlisis.
Detallado de la estructura: Para el comportamiento dctil de losmiembros de la estructura es necesario el detallado de los mismos yde sus conexiones para proporcionarles capacidad de deformacinantes del colapso.
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FASE CONCEPTUAL
FASE NUMRICA
FASE DE IMPLANTACIN
Simposio Nacional sobre la Enseanza del Concreto 20 y 21 de octubre 2009, IMCYC
PROCESO GLOBAL DEL DISEOSISMICO
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DEMANDA SISMICA100%Determinacin de cargas vivas 100%Determinacin de cargas muertas 20%
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OBJETIVOS DEL REGLAMENTO NSR 10
Reglamenta y establece normatividad mnima paraque las estructuras respondan sin colapsarsolicitaciones.
Que todos los ingenieros estructuritas diseen lasedificaciones bajo los parmetros prescritos all.
Salvaguardar vidas y patrimonios de los ciudadanos
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PARAMETROS SISMICOS
Coeficiente Aa: coeficiente querepresenta la aceleracin horizontal picoefectiva, para diseo.
Coeficiente Fa: coeficiente de amplificacin
que afecta la aceleracin en la zona deperodos cortos, debida a los efectos desitio, adimensional.
Coeficiente Fv: Coeficiente de amplificacinque afecta la aceleracin en la zona deperodos intermedios, debida a losefectos de sitio, adimensional
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PARAMETROS SISMICOSCoeficiente de Importancia, Imodifica el espectro de acuerdo con el
grupo de uso a que est asignada laedificacin.
Sa = valor del espectro de aceleraciones dediseo para un perodo de vibracin dado.Mxima aceleracin horizontal de diseo,expresada como una fraccin de la
aceleracin de la gravedad, para un sistemade un grado de libertad con un perodo devibracin T
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PARAMETROS SISMICOS
Aa= Coeficiente que representa laaceleracin pico efectiva horizontal en roca
para periodos cortos de vibracin.expresada como fraccin de la gravedad
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PARAMETROS SISMICOSCapacidad de Disipacin de EnergaCapacidad que tiene un sistema estructural (elemento o
seccin), de trabajar dentro del rango inelstico de respuesta,sin perder su resistencia.
Se cuantifica por medio de la energa de
deformacin que el elemento es capaz de disipar.R: Coeficiente de capacidad de disipacin de
energa para ser empleado en el diseo
Ro= Coeficiente de capacidad de disipacin de
energa bsico.R = Ro * a * p* r
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GRADOS DE CAPACIDAD DEDISIPACION DE ENERGIA
CAPACIDAD DE DISIPACIN DE ENERGA MINIMA
- DMI
CAPACIDAD DE DISIPACIN DE ENERGA
MODERADA - DMO
CAPACIDAD DE DISIPACIN DE ENERGA
ESPECIAL - DES
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VALORES DE Fa
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VALORES DE Fv
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VALORES DE I (Coeficiente de importancia)
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ESPECTRO ELSTICO DEACELERACIONES NSR10
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MTODOS DE ANLISISMtodos de anlisis reconocidos
(a)Mtodo de la fuerza horizontal equivalente
(b)Mtodos de anlisis dinmico elstico
(c)Mtodos de anlisis dinmico inelstico
(d)Mtodos de anlisis alternos, los cuales deben teneren cuenta las caractersticas dinmicas de la edificacin, el
comportamiento inelstico de los materiales, y deben ser deaceptacin general en la ingeniera
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MTODOS DE ANLISISMtodos de anlisis reconocidos
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MTODOS DE ANLISISMtodos de anlisis reconocidos
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DERIVAS
Es el desplazamiento horizontal relativo entre dos puntoslocalizados en la misma lnea vertical en dos pisos oniveles consecutivos de la edificacin.
La deriva est asociada con los siguiente:Deformacin inelstica de los elementos estructurales y
no estructurales
Estabilidad global de la estructura.
Dao a los elementos que no hacen parte del sistema de
resistencia ssmica y a los elementos no estructurales
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OBTENCIN DE LASFUERZAS SSMICAS
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FUERZAS INTERNAS DE LA ESTRUCTURA
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SEPARACIN ENTRE ESTRUCTURASADYACENTES POR CONSIDERACIONES
SSMICAS
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SEPARACIN ENTRE ESTRUCTURASADYACENTES POR CONSIDERACIONES
SSMICAS
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ESTRUCTURACIN
Integrar la labor de arquitectos e ingenieros
estructurales
Plantear las necesidades mnimas de rigidez,
resistencia y regularidad que requiere la
estructura (o tener conciencia de sus
consecuencias).
El reto: Conjugar las necesidadesarquitectnicas y estructurales y lograr a la vez
un proyecto funcional, seguro y estticamente
atractivo.
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ESTRUCTURACIN
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ESTRUCTURACIN
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ESTRUCTURACIN
RIGIDIZACIN LATERAL DE EDIFICIOS
Prticos rgidos2. Prticos rigidizados con contravientos
3. Prticos rigidizados con muros de mampostera4. Prticos rigidizados con muros de concreto
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ESTRUCTURACIN
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ASPECTOS QUE AFECTAN ELCOMPORTAMIENTO SSMICO DE EDIFICIOS
DISTRIBUCIN INDESEABLEDE LA MASA
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ASPECTOS QUE AFECTAN ELCOMPORTAMIENTO SSMICO DE EDIFICIOS
DISTRIBUCIN EN PLANTA
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ASPECTOS QUE AFECTAN ELCOMPORTAMIENTO SSMICO DE EDIFICIOS
DISTRIBUCIN EN PLANTAALAS ALARGADAS
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ASPECTOS QUE AFECTAN ELCOMPORTAMIENTO SSMICO DE EDIFICIOS
DISTRIBUCIN EN PLANTAALAS ALARGADAS
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ASPECTOS QUE AFECTAN ELCOMPORTAMIENTO SSMICO DE EDIFICIOS
PLANTAS ALARGADAS
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ASPECTOS QUE AFECTAN ELCOMPORTAMIENTO SSMICO DE EDIFICIOS
REDUCCIONES BRUSCAS DE LAPLANTA EN PISOS SUPERIORES
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ASPECTOS QUE AFECTAN ELCOMPORTAMIENTO SSMICO DE EDIFICIOS
REDUCCIONES BRUSCAS DE LAPLANTA EN PISOS SUPERIORES-
SOLUCIONES
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ASPECTOS QUE AFECTAN ELCOMPORTAMIENTO SSMICO DE EDIFICIOS
ESBELTEZ DEL EDIFICO
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ASPECTOS QUE AFECTAN ELCOMPORTAMIENTO SSMICO DE EDIFICIOS
ESTRUCTURAS COLINDANTES
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ASPECTOS QUE AFECTAN ELCOMPORTAMIENTO SSMICO DE EDIFICIOS
EJES RESISTENTES UNIDIRECCIONALES
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ASPECTOS QUE AFECTAN ELCOMPORTAMIENTO SSMICO DE EDIFICIOS
DISCONTINUIDADES DE RIGIDEZ EN ELEVACIN
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ASPECTOS QUE AFECTAN ELCOMPORTAMIENTO SSMICO DE EDIFICIOS
DISTRIBUCIN DE ELEMENTOS RIGIDIZANTES
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ASPECTOS QUE AFECTAN ELCOMPORTAMIENTO SSMICO DE EDIFICIOS
- El edificio debe ser ligero.- El sistema estructural debe ser simple.- Deben evitarse plantas excesivamente alargadas ocon reas muy grandes.
- Los elementos no estructurales deben o aislarse de laestructura para que no interacten con ella, o integrarseal sistema estructural y disearse en conformidad conesto.- La estructura debe detallarse adecuadamente paraque las deformaciones plsticas se desarrollen (ycontrolen) en regiones deseadas acorde a una jerarquapreestablecida-La estructura deber ser redundante
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QUE LECCIONES NOS DEJAN LOS SISMOS?
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SOLUCIN ! AISLADORES SSMICOS?
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NO HUBO SSMO ! Por qu COLAPSASTE?
