Influencia Del Sistema Estructural en El Desempeño Sísmico II

INFLUENCIA DEL SISTEMA ESTRUCTURAL EN EL DESEMPEÑO SÍSMICO UPT - TACNA

CURSO:

SEMINARIO DE TESIS

TEMA:

“INFLUENCIA DEL SISTEMA ESTRUCTURAL

EN EL DESEMPEÑO SÍSMICO SÍSMICO DE

LOS EDIFICIOS”

DOCENTE:

LIC. ARENAS GUEVARA, CARLOS

ESTUDIANTES:

- BENJAMIN CUSI LAURA

- JANDIR MAMANI QUIROZ

- DANIEL ANCCO NIETO

- JORGE CAYCHO LANCHIPA

-Jandir

SEMINARIO DE TESIS 1

TACNA – PERÚ

2012

UNIVERSIDADPRIVADADE TACNA


EL PROYECTO DE INVESTIGACION

I. TITULO."Influencia del Sistema Estructural en el desempeño sísmico de los edificios del

Distrito de Gregorio Albarracín, año 2012".

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

- VARIABLE INDEPENDIENTE : SISTEMA ESTRUCTURAL.

- VARIABLE DEPENDIENTE : DESEMPEÑO SÍSMICO.

1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.

- Construcción Limitada por la Norma según la Zona de Construcción:

Debido a los parámetros constructivos que posee la Norma Técnica de

Edificación Peruana, que no permite la construcción de cualquier tipo de

sistema estructural ya que se determina por Zona, Uso, Tipo de Suelo, entre

otros parámetros.

Por ejemplo la Norma no permite utilizar sistema estructural del tipo pórtico

en la Zona 03 que representa la parte de la Costa Peruana que es propensa

a ser afectada continuamente por Sismos, estos sistemas estructurales tipo

pórticos se deforman más de lo permitido en la norma.

- Flexibilidad de los sistemas estructurales:

Los sistemas estructurales son la combinación de los elementos

estructurales que conforman una edificación, los cuales poseen una

flexibilidad propia de cada elemento estructural. Que se describe como la

cuantificación de las deformaciones y desplazamientos que se generan en

una estructura que está sometida bajo cargas o efecto sísmico.



- Valores Altos de Desplazamientos Laterales:

Los desplazamientos laterales son deformaciones que se originan en las

estructuras por efecto de cargas laterales o sísmicas. Estos desplazamientos

laterales son limitados y especificados por la Norma Técnica de Edificación

Peruana según el tipo de material con el que se realizó la estructura, estos

límites no deben ser superados para asegurar la calidad y vida útil de la

estructura.

- Estructura Esbelta:

La esbeltez es un parámetro que poseen los elementos que se encuentran a

flexo-compresión como las columnas, ya que determinan la estabilidad de

una o un grupo de columnas que forman parte de un sistema estructural. Se

debe garantizar que los elementos a flexo-compresión deben ser estables

cuando se ven sometidas a cargas laterales evitando generar deformaciones

o desplazamientos grandes, estos se garantiza a través de los parámetros y

limitaciones que nos brinda la Norma Técnica de Edificación Peruana.

- Baja Rigidez Estructural:

La Rigidez es la capacidad de un elemento estructural de poder soportar

esfuerzos sin deformarse o desplazarse. Todo elemento estructural posee su

propia rigidez, por lo que todo sistema estructural también lo posee. Esta

rigidez debe ser garantizada para evitar el origen o formación de grandes

deformaciones o desplazamientos de la estructura.

I.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.

PREGUNTA GENERAL

- ¿Influye el sistema estructural en el desempeño sísmico de los edificios

del distrito de Gregorio Albarracín, año 2012?



PREGUNTA ESPECÍFICA

- ¿Cómo es el sistema estructural de los edificios del distrito de Gregorio

Albarracín, año 2012?

- ¿Cómo es el desempeño sísmico de los edificios del distrito de Gregorio

Albarracín, año 2012?

- ¿En qué medida el sistema estructural influye en el desempeño sísmico

de los edificios del distrito de Gregorio Albarracín, año 2012?

I.3 OBJETIVOS.

I.3.1 OBJETIVO GENERAL:

- Determinar la influencia del sistema estructural en el desempeño

sísmico de los edificios del distrito de Gregorio Albarracín, año 2012.

1.3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS:

- Determinar el sistema estructural de los edificios del distrito de

Gregorio Albarracín, año 2012.

- Analizar el desempeño sísmico de los edificios del distrito de Gregorio

Albarracín, año 2012.

- Determinar la influencia del sistema estructural en el desempeño

sísmico de los edificios del distrito de Gregorio Albarracín, año 2012.

I.4 JUSTIFICACIÓN.

La importancia de este proyecto es conocer, identificar y determinar el

desempeño sísmico de la variedad de edificaciones que están presentes

en nuestro ámbito de estudio, de esta manera se puede dar



recomendaciones sobres cuales sistemas estructurales son los de mejor

comportamiento.

1.4.1 ALCANCES Y LIMITACIONES

Los beneficiados son todas aquellas personas que realicen sus

edificaciones a futuro ya que contaran con el conocimiento y

recomendaciones que esta investigación ofrece.

Las posibles dificultades podrían ser:

- Disponibilidad de tiempo.

- Acceso a la Información.

- Variedad en la muestra.

- Bajo Financiamiento Económico.

I.5 OPERACIÓNALIZACION DE VALORES.

SISTEMA ESTRUCTURAL:

- Definición del sistema estructurales

- Elementos estructurales

- Clasificación de los elementos

- Diseño de elementos estructurales

- Tipos de estructuras

- Condiciones de las estructuras

DESEMPEÑO SÍSMICO:

- Parámetro sísmico.

- Desplazamientos laterales

- Concepción estructural sismo resistente

- Configuración estructural.

- Efectos de torsión

- Niveles de desempeño



2. MARCO TEORICO.

2.1.ANTECEDENTES.

- Desempeño Sísmico de un Edificio Aporticado de 6 pisos, Tesis PUCP

- Estudio de Vulnerabilidad Sísmica de Tacna – INDECI.

- Estudio Geotécnico De La Capacidad Portante De Los Suelos- UNJBG

2.2.SISTEMAS ESTRUCTURALES

El sistema estructural de una edificación es el conjunto de elementos

estructurales tales como: vigas, columnas, muros estructurales, diagonales,

etc. que proporcionan características de durabilidad, mecánicas y elásticas;

dichos elementos se encuentran referenciados sobre ejes y niveles. La

disposición geométrica de estos elementos podrán suplir las solicitaciones de

resistencia y deformaciones, debidas a cargas gravitacionales y cargas

dinámicas (cargas sísmicas o de viento).



2.2.1. ELEMENTOS ESTRUCTURALES

Elemento estructural es cada una de las partes diferenciadas aunque

vinculadas en que puede ser dividida una estructura a efectos de su

diseño. El diseño y comprobación de estos elementos se hace de acuerdo

con los principios de la ingeniería estructural y la resistencia de materiales.

Burj Dubai, el edificio más alto del mundo, en Dubái



2.2.2. CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS

En el caso de construcciones estos tienen nombres que los identifican

claramente. Básicamente los elementos estructurales pueden tener

estados de tensión uniaxiales, biaxiales o triaxiales según su

dimensionalidad y según cada una de las direcciones consideradas pueden

existir tanto tracciones como compresiones y finalmente dicho estado

puede ser uniforme sobre ciertas secciones transversales o variar de punto

a punto de la sección. Los elementos estructurales suelen clasificarse en

virtud de tres criterios principales:

Dimensionalidad del elemento, según puedan ser modelizados

como elementos unidimensionales (vigas, arcos, pilares, ...),

bidimensionales (placas, láminas, membranas) o tridimensionales.

Forma geométrica y/o posición, la forma geométrica concreta afecta

a los detalles del modelo estructural usado, así si la pieza es recta

como una viga o curva como un arco, el modelo debe incorporar estas

diferencias, también la posición u orientación afecta al tipo de estado

tensional que tenga el elemento.

Estado tensional y/o solicitaciones predominantes, los tipos de

esfuerzos predominantes pueden ser tracción (membranas y cables),

compresión (pilares), flexión (vigas, arcos, placas, láminas) o torsión

(ejes de transmisión, etc.).

Unidimensionales BidimensionalesSolicitaciones predominantes rectos curvos planos curvos

Flexiónviga recta, dintel, arquitrabe

viga balcón, arco

placa, losa, forjado, muro de contención

lámina, cúpula

Tracción cable tensado catenaria membrana elásticaCompresión pilar muro de carga



Solicitaciones predominantes

Flexión, tracción y compresión

Flexión teórica de una viga apoyada-articulada sometida a una carga puntual centrada F

Unidimensionales



Bidimensionales

2.2.2.1. ELEMENTOS LINEALES

Los elementos lineales o unidimensionales o prismas mecánicos, están

generalmente sometidos a un estado de tensión plana con esfuerzos

tensiones grandes en la dirección de línea baricéntrica (que puede ser

recto o curvo). Geométricamente son alargados siendo la dimensión según

dicha línea (altura, luz, o longitud de arco), mucho mayor que las

dimensiones según la sección transversal, perpendicular en cada punto a la

línea baricéntrica. Los elementos lineales más comunes son según su

posición y forma:

Verticales, comprimidos y rectos: Columna (sección circular) o

pilares (sección poligonal), pilote (cimentación).



Horizontales, flexionados y rectos: viga o arquitrabe, dintel, zapata

corrida para cimentación, correa de sustentación de cubierta.

Diagonales y rectos: Barras de arriostramiento de cruces de San

Andrés, barras diagonales de una celosía o entramado triangulado, en

este caso los esfuerzos pueden ser de flexión tracción dominante o

compresión dominante.

Flexionados y curvos, que corresponden a arcos continuos cuando

los esfuerzos se dan según el plano de curvatura o a vigas balcón

cuando los esfuerzos son perpendiculares al plano de curvatura.

2.2.2.2. ELEMENTOS BIDIMENSIONALES

Los elementos planos pueden aproximarse por una superficie y tienen un

espesor pequeño en relación a las dimensiones generales del elemento. Es

decir, en estos elementos una dimensión, llamada espesor, es mucho

menor que las otras dos. Pueden dividirse según la forma que tengan en

elementos:

Horizontales, flexionados y planos, como los forjados, las losas de

cimentación, y las plateas o marquesinas.



Verticales, flexionados y planos, como los muros de contención.

Verticales, comprimidos y planos, como los muros de carga,

paredes o tabiques.

Flexionados y curvos, como lo son las láminas de revolución, como

los depósitos cilíndricos para líquidos.

Fraccionadas y curvos son las membranas elásticas como las

paredes de depósitos con fluidos a presión.



2.2.2.3. ELEMENTOS TRIDIMENSIONALES.

Los elementos tridimensionales o volumétricos son elementos que en

general presentan estados de tensión biaxial o triaxial, en los que no

predomina una dirección dimensión sobre las otras. Además estos

elementos suelen presentar tracciones y compresiones simultáneamente

según diferentes direcciones, por lo que su estado tensional es complicado.

Entre este tipo de elementos están:

Las ménsulas de sustentación Las zapatas que presentan compresiones según direcciones cerca de

la vertical al pilar que sustentan y tracciones en direcciones cerca de la

horizontal.

2.2.3. DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

Los elementos estructurales son diseñados, es decir, calculados o

dimensionados para cumplir una serie de requisitos, que frecuentemente

incluyen:

Criterio de resistencia, consistente en comprobar que las tensiones

máximas no superen ciertas tensiones admisibles para el material del

que está hecho el elemento.

Criterio de rigidez, consistente en que bajo la acción de las fuerzas

aplicadas las deformaciones o desplazamientos máximo obtenidos no

superan ciertos límites admisibles.



Criterios de estabilidad, consistente en comprobar que desviaciones

de las fuerzas reales sobre las cargas previstas no ocasionan efectos

autoamplificados que puedan producir pérdida de equilibrio mecánico

o inestabilidad elástica.

Criterios de funcionalidad, que consiste en un conjunto de

condiciones auxiliares relacionadas con los requisitos y solicitaciones

que pueden aparecer durante la vida útil o uso del elemento

estructural.

CUMPLIR CON LOS PROCESOS CONSTRUCTIVOS COMO INDICA LA NORMA.



Colado de concreto en la cimentación y encofrado de sobrecimiento.Durante la colocación de las piedras de zanja, se deberá tener cuidado de

espaciarlas adecuadamente, de tal manera que no quede ninguna piedra

pegada contra otra.

CONSTRUCCIÓN DEL MURO



No se debe utilizar ladrillos pandereta para la construcción de los muros

portante.



COLUMNAS.

Según el tipo de estructura que se emplee en una edificación, las

columnas cumplen diferentes funciones. En una casa, hecha con

Albañilería Confinada, las columnas cumplen la función de “amarrar” los

muros de ladrillo.



ENCOFRADO DE COLUMNAS

COLOCADO DEL CONCRETO EN LA COLUMNAS



LOASA ALIGERADA (techos)

El techo es la parte culminante de la estructura de la vivienda. Se encarga

de mantener unidas las columnas, las vigas y los muros, así como la de

transmitir el peso de la estructura a éstos. Los techos están compuestos

por vigas y losas.



ELEMENTOS DE ENCOFRADO DE VIGAS.

Se denomina viga a un elemento constructivo lineal que trabaja

principalmente a flexión. En las vigas, la longitud predomina sobre las

otras dos dimensiones y suele ser horizontal.

ARMADO DE ACERO Y ENCOFRADO.

También se debe revisar que las armaduras de fi erro no choquen en

ningún punto con sus encofrados. Esto garantizará que después del

vaciado, las piezas de fi erro tengan el debido recubrimiento de concreto.

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ZONAS RECOMENDABLES PARA EMPALMES.

Otro aspecto importante a revisar, es la ubicación y la longitud de

empalme entre barras longitudinales. En cuanto a la ubicación, los

empalmes de los fierros, que se encuentran en la parte superior de la

viga, deberán hacerse en la zona central; mientras que el empalme de los

fierros, que se encuentran en la parte inferior de la viga, deberá hacerse

cerca de sus extremos.

PREPARACIÓN DE LA LOSA.

Una vez que el entablado del techo se ha terminado, y que el fi erro de las

vigas ya esté ubicado, se procederá a la colocación de los ladrillos y luego

a la del fierro en las viguetas y la losa de techo como se puede ver en la

imagen.



PROCESO DE COLOCACION Y COMPACTACIÓN DE CONCRETO.

Durante el vaciado se debe llenar primero las vigas y viguetas, y luego la

losa superior hasta cubrir una altura de 5 cm. Para una buena

compactación del concreto, se debe usar un vibrador mecánico o chucear

la mezcla con una barra de construcción



2.2.3.1. RESISTENCIA

Para comprobar la adecuada resistencia de un elemento estructural, es

necesario calcular la tensión (fuerza por unidad de área) que se da en un

elemento estructural bajo la acción de las fuerzas solicitantes. Dada una

determinada combinación o distribución de fuerzas, el valor de las

tensiones es proporcional al valor de la fuerza actuante y del tipo de

elemento estructural.

En los elementos lineales el vector tensión en cada punto se puede

expresar en función de las componentes intrínsecas de tensión y los

vectores tangente, normal y binormal:

Y las dos tensiones principales que caracterizan el estado de tensión de

una viga recta vienen dados por:

Y a partir de ahí pueden calcularse los parámetros de la teorías de fallo

adecuada según el material que forma el elemento estructural. En

elementos bidimensionales que se pueden modelizar aproximadamente por

la hipótesis cinemática de Love-Kirchhoff, que juega un papel análogo a la

teoría de Navier-Bernouilli para vigas, los vectores de tensiones según



planos perpendiculares a las líneas de curvatura vienen dado en términos

de los vectores tangente a las líneas de curvatura y el vector normal a al

elemento bidimensional mediante:

2.2.3.2. RIGIDEZ

La rigidez de un elemento estructural es un tensor que vincula el tensor de

las fuerzas aplicadas con las coordenadas de las deformaciones o

desplazamientos unitarios. En un elemento estructural existe un conjunto

de parámetros de rigidez que relaciona las fuerzas que se producen al

aplicar un desplazamiento unitario en particular. Las coordenadas de

desplazamiento necesarias y suficientes para determinar toda la

configuración deformada de un elemento se llaman grados de libertad.

En un material de comportamiento elástico las fuerzas se correlacionan con

las deformaciones mediante ecuaciones de líneas rectas que pasan por el

origen cartesiano cuyas pendientes son los llamados módulos de

elasticidad. El concepto de rigidez más simple es el de rigidez axial que

quedó formulado en la ley de Hooke.

La pendiente que correlaciona el esfuerzo axial con la deformación unitaria

axial se denomina módulo de Young. En un material isotrópico la pendiente

que correlaciona el esfuerzo axial con la deformación unitaria lateral se

denomina coeficiente de Poisson.

El número mínimo de coordenadas de desplazamiento que se necesita

para describir la configuración deformada de un cuerpo se denomina

número de grados de libertad. La llamada ley de Hooke puede hacerse

extensiva para correlacionar de manera matricial la rigidez con los grados

de libertad y expresar así la configuración deformada del elemento o

cuerpo bajo estudio.

El concepto de rigidez puede hacerse extensivo a los estudios de

estabilidad en que se indaga la rigidez "detrimental" que ofrece la

geometría del elemento.



2.2.3.3. INESTABILIDAD ELÁSTICAArtículo principal: Inestabilidad elástica.

La inestabilidad elástica es un fenómeno de no linealidad que afecta a

elementos estructurales razonablemente esbeltos, cuando se hallan

sometidos a esfuerzos de compresión combinados con flexión o torsión.

2.2.3.4. ESTADOS LÍMITEEl método de los estados límites es un método usado en diversas

instrucciones y normas de cálculo (Eurocódigos, CTE, EHE, etc)

consistentes en considerar un conjunto de solicitaciones o situaciones

potencialmente riesgosas y comprobar que el efecto de las fuerzas y

solicitaciones actuantes sobre el elemento estructural no exceden de las

respuestas máximas asumibles por parte del elemento. Algunos de los

Estados Límites típicos son:

Estados Límite Últimos (ELU)

ELU de agotamiento por solicitación normal (flexión, tracción, compresión)

ELU de agotamiento por solicitación tangente (cortadura, torsión). ELU de inestabilidad elástica (Pandeo, etc.) ELU de equilibrio.

Estados Límite de Servicio (ELS)

ELU de deformación excesiva. ELU de vibración excesiva.


http://es.wikipedia.org/wiki/Pandeo

http://es.wikipedia.org/wiki/Torsi%C3%B3n_mec%C3%A1nica

http://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo_cortante

http://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo_de_compresi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Tracci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Flexi%C3%B3n_mec%C3%A1nica


ELU de durabilidad (oxidación, fisuración, etc.)

2.2.4. TIPOS DE ESTRUCTURAS

ESTRUCTURAS MASIVASCon gran concentración de material, son macizas y pesadas y usan piedra

y hormigón.

Su gran estabilidad se debe a un centro de gravedad bajo y a la mayor

superficie de la base, que va disminuyendo según sube la estructura.

ESTRUCTURAS ABOVEDADASEmplean arcos, bóvedas y cúpulas. Se empezaron a usar en la antigüedad,

aunque después de las masivas.

ESTRUCTURAS TRIANGULADASSe basan en triángulos de madera o metal porque el triángulo es

indeformable.

Los triángulos usados en las construcciones se llaman cerchas. Si son de

madera, se llaman cuchillos.



ESTRUCTURAS ENTRAMADASEmplean un entramado de vigas y pilares para levantar muros que las

cierren. Son la base de casi la totalidad de los edificios actuales.

Espaciales de Entramado

Reticulados espaciales

Geodésicas

Este edificio cuenta con un sistema de marcos estructurales de acero,

mismo que sirve la base para las plantas tipo del edificio.

ESTRUCTURAS COLGANTESEmplean tirantes de acero para sostenerse. Su diseño es contra el efecto

de la resonancia pues podría ocasionar el colapso de éstas.

ESTRUCTURAS APORTICADASSe denominan estructuras aporticadas, aquel sistema que todos su

elementos y los mismo se encuentran adosados a través de juntas rígidas,

estas estructuras pueden ser de concreto con acero de refuerzo o

metálicas.

Arcos y Pórticos: biarticulados Este esquema produce menores

cargas en cimentación, pero mayores momentos máximos en las

barras que en el caso empotrado.

Arcos y Pórticos : Triarticulados (Isostático): Los momentos máximos

en las barras son mayores que en el caso biarticulado.

ESTRUCTURAS RETICULARES, ARMADURAS O CERCHAS Aquel sistema formado a base de triángulos unidos entre sí a base de

soldaduras o pernos, este tipo de estructura presentan gran rigidez y son

utilizadas en estructuras donde hay grandes luces, las uniones entre cada

elemento son llamada nodos; estas estructuras pueden ser de acero o de

madera.



LAS ESTRUCTURAS EN TENSEGRIDADAsí bautizadas por Buckmister Fuller (1895-1983), constituyen uno de los

paradigmas de la ligereza aplicada a las estructuras de fachadas, cubiertas

y torres.

Un ejemplo es la cubierta de la piscina en el Centro Comercial Colombo en

Lisboa en la que se combina una membrana de PVC con unas vigas de

cables (tensegrity), a los que se aplica una pretensión inicial para evitar la

pérdida brusca de la forma ante cargas alternadas de presión o succión.

La posibilidad de combinarlo con otro tipo de membranas más

transparentes, permite la resolución de grandes luces con gran ligereza.

LA MEMBRANAElemento superficial de pequeño espesor que colgándose en sus apoyos,

toma la forma que le permite eliminar la flexión y transformar en tensión las

cargas transversales aplicadas.

La rigidez de la membrana incrementa notablemente si se aplican

tensiones en sus extremos para que quede presforzada antes de las

cargas.


Canaleta

Placa o Nodos

Cordón Inferior

Cumbrera

CorreaGanchoTecho

Cordón Superior


CASCARÓNEs un elemento de superficie curva

que presenta buena resistencia a las

cargas por esfuerzos de compresión.

ARMADURA PLANAEs un sistema formado por barras rectas articuladas en sus extremos y

arregladas de manera que formen triángulos cuya alta rigidez para fuerzas

en su plano hace que las cargas exteriores se resistan exclusivamente por

fuerzas axiales en los elementos. El sistema sirve al igual que la viga, para

transmitir a los apoyos las

cargas transversales.

Conviene evitar que los

lados de los triángulos

formen ángulos muy

agudos para lograr alta

rigidez (apropiados: 30º y

60º)

MARCO RÍGIDOPara la transmisión de esfuerzos de una a otra barra existe una conexión

entre ellas.

Las ventajas con respecto a los postes y dintel son una mayor protección

contra acciones accidentales que pueden introducir tensiones en las

conexiones y especialmente, un aumento sustancial de la resistencia y

rigidez ante cargas laterales esencialmente por flexión de sus miembros.



En los edificios muy altos, destinados principalmente para oficinas, la

necesidad de grandes espacios libres se vuelve crítica en todos o al menos

en algunos de los pisos.

CLASIFICACIÓN DE ESTRUCTURA SEGÚN SU LUZ (DISTANCIA LIBRE)

DE LUCES MENORES

Entramados:

Postes y vigas

Paneles

estructurales:

Sist. Continuo

DE LUCES MAYORESPaneles: Vigas y

pilares

ESPACIALES LAMINARES

Plegados



TIPOS DE ESTRUCTURAS SEGÚN COMPOSICIÓN

ESTRUCTURAS RECTAS

VIGAS HORIZONTALES

INCLINADASCOLUMNAS

PORTICOSRECTOS O

INCLINADOS

ARMADURAS O CERCHAS

ESTRUCTURAS CURVAS

ARCOS

CIRCULAR

ELÍPTICOS

PARABÓLICOS

ESTRUCTURAS DE SUPERFICIE

MUROS

LOSAS

SISTEMAS MIXTOS: Sistemas que utilizan propiedades de otros sistemas estructurales. Por

ejemplo: Un voladizo que utilizan un gran apoyo que funciona a

compresión, con un cable a modo de segundo apoyo, que a su vez lleva las

cargas al primero. Fundamentalmente, el primer apoyo estará trabajando a

compresión compuesta, el voladizo realmente será una viga que funcione a

flexión, y el cable trabajará a tracción.

SISTEMA DE MUROS DE DUCTILIDAD LIMITADAEdificios estructurados por muros delgados de concreto armado, con

espesores de 10cm, donde resulta imposible confinar los bordes con

estribos a corto espaciamiento o usar doble malla de refuerzo

ALBAÑILERÍA ARMADA: Albañilería que lleva incorporados refuerzos de barras de acero en los

huecos verticales y en las juntas o huecos horizontales de las unidades.

(Básicamente es la construcción en base a muros en donde a la albañilería

se le incorpora armadura de acero para hacer un muro estructural)



ALBAÑILERÍA CONFINADA:Albañilería que está enmarcada por pilares y cadenas de hormigón

armado. (Es albañilería sin armadura y confinada por elementos

estructurales).

MUROS ESTRUCTURALES Son aquellos que soportan techos o losas además de su propio peso y

resiste fuerzas horizontales causadas por un sismo o viento.

MUROS NO ESTRUCTURAL. Son aquellos que solo sirven para separar espacios y soportan solo su

propio peso.

MUROS DE RIGIDEZ. Son los que soportan su propio peso pero además ayudan a resistir fuerzas

horizontales no consideradas para el soporte de losas y techos.

MUROS DE CONTENCION. Están sujetos a fricción en virtud de tener que soportar empujes

horizontales pueden ser de contención de tierra, agua o aire.

CONDICIONES DE LAS ESTRUCTURAS

1ª QUE SEA RÍGIDA: es decir que no se deforme o se deforma dentro de unos

límites. Para conseguirlo se hace triangulando.

2ª QUE SE ESTABLE: es decir que no vuelque. Se puede conseguir haciendo más

ancha la base, o colocando tirantes.

3ª DEBE SER RESISTENTE: es decir que cada elemento de la estructura sea capaz

de soportar el esfuerzo al que se va a ver sometido.

4º) DEBE SER LOS MÁS LIGERA POSIBLE, así ahorraremos en material y tendrá

menos cargas fijas.



2.3.DESEMPEÑO SISMICO DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES

2.3.1. PARAMETRO SISMICOS:

2.3.1.1. PARÁMETROS DE SITIO

El territorio nacional se considera dividido en tres zonas, como se muestra en la

Figura N° 1. La zonificación propuesta se basa en la distribución espacial de la

sismicidad observada, las características generales de los movimientos sísmicos

y la atenuación de éstos con la distancia epicentral, así como en información

neotectónica.

A cada zona se asigna un factor Z según se indica en la Tabla N°1.

Este factor se interpreta como la aceleración máxima del terreno con una

probabilidad de 10 % de ser excedida en 50 años.



2.3.1.2. CONDICIONES GEOTÉCNICAS:

Para los efectos de esta Norma, los perfiles de suelo se clasifican tomando en

cuenta las propiedades mecánicas del suelo, el espesor del estrato, el período

fundamental de vibración y la velocidad de propagación de las ondas de corte.

Los tipos de perfiles de suelos son cuatro:

PERFIL TIPO S1: ROCA O SUELOS MUY RÍGIDOS.

A este tipo corresponden las rocas y los suelos muy rígidos con velocidades

de propagación de onda de corte similar al de una roca, en los que el

período fundamental para vibraciones de baja amplitud no excede de 0,25 s,

incluyéndose los casos en los que se cimienta sobre:

Roca sana o parcialmente alterada, con una resistencia a la

compresión no confinada mayor o igual que 500 kPa (5 kg/cm2).

Grava arenosa densa.

Estrato de no más de 20 m de material cohesivo muy rígido, con

una resistencia al corte en condiciones no drenadas superior a 100

kPa (1 kg/cm2), sobre roca u otro material con velocidad de onda

de corte similar al de una roca.

Estrato de no más de 20 m de arena muy densa con N > 30, sobre

roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de

una roca.

PERFIL TIPO S2: SUELOS INTERMEDIOS.

Se clasifican como de este tipo los sitios con características intermedias

entre las indicadas para los perfiles S1 y S3.

PERFIL TIPO S3: SUELOS FLEXIBLES O CON ESTRATOS DE GRAN ESPESOR.

Corresponden a este tipo los suelos flexibles o estratos de gran espesor en

los que el período fundamental, para vibraciones de baja amplitud, es mayor



que 0,6 s, incluyéndose los casos en los que el espesor del estrato de suelo

excede los valores siguientes:

PERFIL TIPO S4: CONDICIONES EXCEPCIONALES.

A este tipo corresponden los suelos excepcionalmente flexibles y los sitios

donde las condiciones geológicas y/o topográficas son particularmente

desfavorables.

Deberá considerarse el tipo de perfil que mejor describa las condiciones

locales, utilizándose los correspondientes valores de Tp y del factor de

amplificación del suelo S, dados en la Tabla Nº2.

En los sitios donde las propiedades del suelo sean poco conocidas se

podrán usar los valores correspondientes al perfil tipo S3. Sólo será

necesario considerar un perfil tipo S4 cuando los estudios geotécnicos así lo

determinen.



2.3.1.3. FACTOR DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA

De acuerdo a las características de sitio, se define el factor de amplificación

sísmica (C) por la siguiente expresión:

Este coeficiente se interpreta como el factor de amplificación de la respuesta

estructural respecto de la aceleración en el suelo.

2.3.1.4. CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES

Cada estructura debe ser clasificada de acuerdo con las categorías indicadas en

la Tabla N° 3. El coeficiente de uso e importancia (U), definido en la Tabla N° 3

se usará según la clasificación que se haga.



2.3.1.5. SISTEMAS ESTRUCTURALES

Los sistemas estructurales se clasificarán según los materiales usados y el

sistema de estructuración sismorresistente predominante en cada dirección tal

como se indica en la Tabla N°6. Según la clasificación que se haga de una

edificación se usará un coeficiente de reducción de fuerza sísmica (R). Para el

diseño por resistencia última las fuerzas sísmicas internas deben combinarse

con factores de carga unitarios. En caso contrario podrá usarse como (R) los

valores establecidos en Tabla N°6 previa multiplicación por el factor de carga de

sismo correspondiente.



2.3.1.6. CATEGORÍA, SISTEMA ESTRUCTURAL Y REGULARIDAD DE LAS EDIFICACIONES

De acuerdo a la categoría de una edificación y la zona donde se ubique, ésta

deberá proyectarse observando las características de regularidad y empleando

el sistema estructural que se indica en la Tabla N° 7.



2.3.2. DESPLAZAMIENTOS LATERALES

2.3.2.1. DESPLAZAMIENTOS LATERALES PERMISIBLES

El máximo desplazamiento relativo de entrepiso, no deberá exceder la fracción

de la altura de entrepiso que se indica en la Tabla N° 8.

2.3.3. CONCEPCIÓN ESTRUCTURAL SISMORRESISTENTE

El comportamiento sísmico de las edificaciones mejora cuando se observan las

siguientes condiciones:

Simetría, tanto en la distribución de masas como en las rigideces.

Peso mínimo, especialmente en los pisos altos.

Selección y uso adecuado de los materiales de construcción.

Resistencia adecuada.

Continuidad en la estructura, tanto en planta como en elevación.

Ductilidad.

Deformación limitada.

Inclusión de líneas sucesivas de resistencia.

Consideración de las condiciones locales.

Buena práctica constructiva e inspección estructural rigurosa.

2.3.4. CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL:



Las estructuras deben ser clasificadas como regulares o irregulares con el fin de

determinar el procedimiento adecuado de análisis y los valores apropiados del

factor de reducción de fuerza sísmica (Tabla N° 6).

Estructuras Regulares. Son las que no tienen discontinuidades significativas

horizontales o verticales en su configuración resistente a cargas laterales.

Estructuras Irregulares. Se definen como estructuras irregulares aquellas que

presentan una o más de las características indicadas en la Tabla N°4 o Tabla

N° 5.



2.3.5. EFECTOS DE TORSIÓN

La incertidumbre en la localización de los centros de masa en cada nivel, se

considerará mediante una excentricidad accidental perpendicular a la dirección

del sismo igual a 0,05 veces la dimensión del edificio en la dirección

perpendicular a la dirección de análisis. En cada caso deberá considerarse el

signo más desfavorable.

Se supondrá que la fuerza en cada nivel (Fi) actúa en el centro demasas del

nivel respectivo y debe considerarse además el efecto de excentricidades

accidentales como se indica a continuación.

Para cada dirección de análisis, la excentricidad accidental en cada nivel (ei), se

considerará como 0,05 veces la dimensión del edificio en la dirección

perpendicular a la de la acción de las fuerzas.

En cada nivel además de la fuerza actuante, se aplicará el momento accidental

denominado Mti que se calcula como:

Mti = ± Fi ei



Se puede suponer que las condiciones más desfavorables se obtienen

considerando las excentricidades accidentales con el mismo signo en todos los

niveles. Se considerarán únicamente los incrementos de las fuerzas horizontales

no así las disminuciones.

2.3.6. NIVELES DE DESEMPEÑO

El nivel de desempeño representa una condición límite o tolerable establecida en

función de tres aspectos fundamentales:

los posibles daños físicos sobre los componentes estructurales y no

estructurales,

la amenaza sobre la seguridad de los ocupantes de la edificación, inducida

por estos daños y

la funcionalidad de la edificación posterior al terremoto [SEAOC, 1995; ATC,

1996].

La tabla 4.2 resume las principales características de los diferentes niveles de

desempeño propuestos por el Comité VISION 2000 y su relación con los estados

de daño general.



2.3.7. DEFINICIONES BASICAS

FUERZA: todo aquello capaz de deformar un cuerpo (efecto estático) o de

modificar su estado de reposo o de movimiento (efecto dinámico). Las fuerzas

que actúan sobre una estructura se llaman cargas

CARGAS FIJAS: Las que no varían sobre la estructura. Siempre tienen el

mismo valor. Por ejemplo el propio peso de la estructura y el de los cuerpos

que siempre están en la estructura.

CARGAS VARIABLES: Las que pueden variar sobre la estructura con el paso

del tiempo. Ejemplo: la fuerza del aire, el peso de la gente, la nieve, etc.

ESFUERZOS: Es la fuerza interna que experimentan los elementos de una

estructura cuando son sometidos a fuerzas externas. Los elementos de una

estructura deben soportar estos esfuerzos sin fallar.


Influencia Del Sistema Estructural en El Desempeño Sísmico II

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