2017
#INFLUENCIA DE LA CONFIGURACION
EN EL COMPORTAMIENTO SISMICO
ANGULO VALLADARES, RONALD JAMMIR
CABANILLAS CUEVA, MELANIO GIRALDO DIAZ , JHON LENIN
PAUCAR FLORES, KATY MARIEL
La configuración, por definición,
se entiende como la forma
del conjunto del edificio, en
relación a su tamaño,
naturaleza y localización de los elementos
resistentes y no estructurales dentro de él.
EL EDIFICIO NO CONSTITUYE UN BLOQUE HOMOGÉNEO.
El movimiento del suelo afectará diferentes partes de éste a intervalos diferentes.
y así puede inducir torsión o movimiento incompatible incluso en un edificio geométricamente
simétrico.
SOLIDEZ
COMODIDAD
BELLEZA
VITRUVIO
Circunstancias que le da la Arquitectura por medio
de la ordenación y disposición de las partes
que le componen.
SOLIDEZ
COMODIDAD
BELLEZA
ORDENACIÓN
DISPOSICIÓN
PROPORCIÓN
DECORO
ECONOMÍA
• Consiste en la oportuna colocación
y el agradable conjunto de todas las partes del edificio según la
calidad de cada una .La ordenación es respectiva al tamaño, así como la
disposición es respectiva a la figura y
a la situación.
• Es la que hace que todas las partes
del edificio tengan el tamaño o
capacidad conveniente, ya sea
considerando a cada una de por sí, o
con respecto a la proporción de toda
la obra. LA ORDENACIÓN
LA DISPOSICIÓN
LA PROPORCIÓN
LA REGULARIDA
Se estipula como la observancia de las leyes establecidas para las proporciones por parte de los miembros arquitectónicos. La observancia de estas leyes produce una hermosura agradable, y proporciona armonía
en su estructura.
Que también se llama EURITHMIA, es la que forma el conjunto de todas las partes de
la obra y le da un hermoso aspecto cuando la altura
corresponde a su ancho éste a su largo, teniendo la toda su justa
medida.
Las solicitaciones sísmicas son en función del tamaño del edificio.
Las cargas que actúan sobre:
Una vivienda pequeña son resistidas por la estructura de la misma sin grandes
inconvenientes.
Pero cargas proporcionales en un edificio generan esfuerzos que no son directamente
proporcionales, sino superiores.
La resistencia de una
estructura depende
de:
Su sección superficial Que es función cuadrática de la dimensión lineal.
S = a x L2 W = a’ x L3
Por consideraciones estrictamente geométricas. Así pues, cuando aumenta el tamaño de un edificio, para que la resistencia de los
elementos que lo conforman aumente en la misma medida que la masa, estos han de ser, en proporción, cada vez más gruesos.
ALTURA
La altura de un edificio es un parámetro muy influyente en el periodo de vibración
de este, ya que a medida aumenta su altura, por lo general aumenta su periodo.
El periodo de un edificio no es solamente una función de su altura, sino también de factores como la relación entre altura y ancho, alturas de los pisos, tipos de materiales, y sistemas
estructurales y la cantidad y distribución de masa.
T = 0.01n
Dónde: n = número de pisos de un edificio de marcos de concreto reforzado.
TAMAÑO HORIZONTAL
Una estructura por sencilla y simétrica que se presente, si posee una planta donde uno de sus lados es considerablemente mayor que el otro, es decir, cuando la planta es extremadamente grande, puede presentar daños al momento de responder ante las solicitudes sísmicas.
para dar una oscilación en la dirección que se está considerando; una estructura rígida tiende a oscilar rápidamente y con un período de vibración corto, mientras que una flexible tiende a oscilar más lentamente y su período es más largo.
ALTURA
Se entiende por la proporción, a la relación entre la altura y ancho de un edificio,
calculando da igual manera que para una columna.
En el diseño sísmico, la proporción de un edificio es más importante que sus
dimensiones absolutas.
Generalmente los edificios de un piso son más
rígidos en el sentido transversal más corto,
mientras que la rigidez de estructuras de más
de un piso es casi igual en los dos sentidos..
PROPORCIÓN
Por lo cual el término simetría en el diseño estructural no significa necesariamente
aburrimiento y repetición formal. Aunque muy bueno sería llegar al perfecto
entendimiento de estas partes.
e) SIMETRÍA
La simetría puede ser un concepto bastante
engañoso en el diseño de edificios
La simetría supone que un edificio sea simétrico en
cualquier eje en el que éste sea cortado
Pero el concepto de simetría en la configuración sísmica supone la coincidencia del centro de la masa con el
centro de rigideces del edificio
. Podemos ver una configuración morfológica simple perosísmicamente mala, ya que la resultante resistente del edificiono coincide con la resultante sísmica lo que provoca un granmomento de torsión. Por el contrario, en la fotografía de laderecha podemos ver un edificio morfológicamente muyinteresante, pero estructuralmente muy simétrico.
f) DISTRIBUCIÓN Y CONCENTRACIÓN
Este concepto se refiere a cómo la forma es concentrada y distribuida la masa en un edificio
En términos generales es mucho más seguro distribuir la masa de un edificio proporcional y simétricamente
De no ser que estas concentraciones pretendan crear momentos resistentes muy elevados
Como es el caso de edificios con núcleos centrales y fachadas resistentes, sin columnas intermedias
En el primero tenemos dos vigas que se apoyan en un muro, lacarga es muy grande y el elemento portante no puede distribuircorrectamente el peso, por lo cual es mejor manejar pilastras bajoesas vigas. En los ejemplos inferiores observamos cómo entre máselementos se distribuyan menor es el peso, y mejor elcomportamiento del muro.
g) DENSIDAD DE LA ESTRUCTURA EN PLANTA
La densidad de la estructura en planta
se define
Como el área total de todos los elementos
estructurales verticales
columnas, muros etc.
¿por qué los edificios antiguos permanecen intactos?
Pues lo hacen porque tienen un
porcentaje de estructura en
planta elevadísimo, es decir, tienen un
momento de inercia enorme
Los logros científicos y tecnológicos
modernos han hecho que los
edificios necesiten cada vez menos
masa en sus estructuras
En las ilustraciones superiores se ejemplifica el desarrollo histórico de la densidad de la estructura en planta. A la izquierda podemos ver el esquema estructural del Panteón Romano, que tenía una densidad estructural en planta del 25%, y a la derecha, la de cualquier rascacielos contemporáneo que tienen en promedio entre 5 y 2.5%.
En la ilustración superior
podemos observar una
estructuración conocida como
“Planta Debil” que se refiere a
la enorme diferencia entre el
Momento de Inercia total de
la planta baja, respecto a la
de los pisos superiores
(mucho más grande)
En lugares sísmicos este
tipo de estructuración es
particularmente dañina,
pues diferencia de
movimiento sísmico
provoca que el cuerpo
superior aplaste las
columnas inferiores.
sus orientaciones diferentes, L, T, U, H, + o una combinación de estas formas, yque son comunes en las edificaciones coloniales como casas domésticas,claustros y casas de hacienda, las cuales permiten distribuir áreas
achaflanado
Dividir estructuralmente
al edificio en formas sencillas
Para resistir los efectos de la torsión en planta esconveniente tener elementos resistentes en elperímetro del edificio, es decir, ubicar elementosresistentes al sismo en las fachadas del edificio
estrategias
Los miembros redundantes son elementos estructurales que en condiciones normales de diseño
no desempeñan una función estructural o están sub-
esforzados con respecto a su resistencia, pero que son capaces de resistir fuerzas laterales, sí es
necesario, son un factor de seguridad donde hay
incertidumbres analíticas en el diseño.
EJEMPLO REDUNTE EN EDIFICIOS
Movimiento directo de las
estructuras. : un efecto
desestabilizante a causa de la masa de la estructura.
Falla superficial del suelo. grietas, desplazamientos
verticales, derrumbes, etc.
Maremotos. grandes olas
,daños mayores en zonas costeras.
Inundaciones, incendios,
explosiones de gas, etc. Se
provocan daños tuberías
enterradas, etc