UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESCARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
Facultad de Ingeniería
Carrera Profesional de Ingeniería Civil
“ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES”
CÁTEDRA : DISEÑO SISMORESISTENTE
CATEDRÁTICO : ING° GONZALES ORIZONO, BELKYER
ALUMNOS : ACOSTA HINOJOSA, DAVID JESUS SEDANO, CARLOS
ALBERTO JORGE VERGARA, MOISES POMA OSPINAL, ALEXANDER RODRIGUEZ UCHUYPOMA,
GONZALO ROJAS DELZO, ALVARO
SEMESTRE : IX
TURNO : NOCHE
HUANCAYO - PERU2012
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INDICE
INTRODUCCIÓN................................................................................................4CAPITULO I........................................................................................................5
ASPECTOS GENERALES..............................................................................5ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES............................................................5
1.1.- Definición.-...........................................................................................5.....................................................................................................................5
CAPITULO II.......................................................................................................7MUROS DIVISORIOS.....................................................................................7
2.1.- DEFINICIÓN.-......................................................................................72.2.- TIPOS DE MUROS DIVISORIOS Y CANCELES:...............................72.3.- FUNCIÓN DE UN MURO DIVISORIO (DE AISLAMIENTO).................82.4.- RESPECTO A LAS CARGAS MUERTA EN MUROS DIVISORIOS.. .10
CAPITULO III....................................................................................................11TANQUE ELEVADO EN AZOTEAS..............................................................11
3.1.- PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DE TANQUES DE AGUA..............113.2.- CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO DE TANQUES DE AGUA EN AZOTEAS............................................................................................173.3.- REVISION DE COLUMNAS A FLEXOCOMPRESION BIAXIAL......18
CAPITULO IV....................................................................................................28EFECTO DE COLUMNA CORTA..................................................................28
4.1.- DEFINICIÓN......................................................................................284.2.- CASOS EN LAS QUE SE PRESENTAN LAS COLUMNAS CORTAS...................................................................................................................304.3.- ANÁLISIS ESTRUCTURAL COMPARATIVO....................................314.4.- EFECTOS DEL SISMO DEL 23 DE JUNIO DEL AÑO 2001 EN LA ZONA SUR DEL PERU AREQUIPA - TACNA –MOQUEGUA...................33
CAPITULO V.....................................................................................................36AISLAMIENTO DE ELEMENTOS ARQUITECTONICOS..............................36
5.1.- ACABADOS Y ELEMENTOS ARQUITECTÓNICOS.........................36CAPITULO VI....................................................................................................39
FUERZAS SÍSMICAS DE DISEÑO...............................................................396.1.- DEFINICIÓN......................................................................................396.2.- ANCLAJE DE LAS FACHADAS.........................................................396.3.- CAPACIDAD DE DEFORMACIÓN....................................................396.4.- FUERZAS SÍSMICAS EN LA DIRECCIÓN PERPENDICULAR AL PLANO DEL MURO NO ESTRUCTURAL.................................................39
CAPITULO VII...................................................................................................42RECUBRIMIENTOS Y VENTANAS...............................................................42
7.1.- DEFINICIÓN......................................................................................427.2.- SISTEMAS PESADO DE REVESTIMIENTO.....................................437.3.- SISTEMAS MODERNOS DE REVESTIMIENTO (cemento fibra de vidrio).........................................................................................................447.4.- SISTEMAS DE ACRISTALAMIENTO................................................457.5.- LA TÉCNICAS Y RECOMENDACIONES..........................................45
CAPITULO VIII..................................................................................................47FALSO PLAFON............................................................................................47
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8.1.- DEFINICIÓN......................................................................................478.2.- PROCESO CONSTRUCTIVO...........................................................478.3.- REGLAMENTO DE CONSTRUCCION NORMA MEXICANA............498.4.- NORMA VENEZOLANA COVENIN 1082-76.....................................498.5.- RIESGOS QUE SUFRE UN PLAFON...............................................508.6.- CLASIFICACION DE PLAFONES:....................................................508.7.- USO DE LOS PLAFONES DEACUERDO AL TIPO DE OCUPACION DE LAS EDIFICACIONES..........................................................................50
CAPITULO IX....................................................................................................53MOBILIARIO – ALMACENES - BIBLIOTECA..............................................53
9.1.- ASPECTOS GENERALES.................................................................539.2.- VERIFICACIÓN DEL MOBILIARIO....................................................539.3.- NORMATIVIDAD................................................................................54
CONCLUSIONES..............................................................................................58REFERENCIA BIBLIOGRAFICA.......................................................................59
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INTRODUCCIÓN
La experiencia ha demostrado que los efectos de segundo orden causados por
daños en elementos no estructurales pueden agravar significativamente la
situación. Por ejemplo, cielos rasos y acabados de paredes pueden caer sobre
corredores o escaleras interrumpiendo la circulación; incendios, explosiones y
escapes de sustancias químicas pueden ser peligrosos para la vida. Los daños
o interrupción en los servicios básicos (agua, electricidad, comunicaciones,
etc.) pueden hacer que un moderno edificio se convierta en una instalación
virtualmente inútil porque su funcionamiento depende de ellos.
Los elementos no estructurales se pueden clasificar en las siguientes tres
categorías: elementos arquitectónicos, equipos y mobiliarios, e instalaciones
básicas.
• Los elementos arquitectónicos incluyen componentes como muros exteriores
no-portantes, paredes divisorias, sistemas de tabiques interiores, ventanas,
cielo rasos, sistema de alumbrados, etc.
• Los equipos y mobiliarios incluyen elementos como equipo médico, equipo
industrial mecánico, muebles de oficina, recipientes de medicamentos, etc.
• Las instalaciones básicas incluyen los sistemas de abastecimiento de servicio
tales como electricidad, agua, gases médicos, vapor, vacío, comunicaciones
internas y externas, etc.
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CAPITULO I
ASPECTOS GENERALES
ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES
1.1.- Definición.-
En el diseño de toda estructura sometida a movimientos sísmicos debe
considerarse que los elementos no estructurales de la construcción, tales como
cielos, paneles, ventanas, puertas, etc., así como equipos, instalaciones
mecánicas y sanitarias, etc., deben soportar los movimientos de la estructura.
Por otra parte, debe tenerse presente que la excitación de los elementos no
estructurales, dada por dichos movimientos de la estructura, es en general
mayor que la excitación en la base, por lo cual puede decirse que la seguridad
de los elementos no estructurales se encuentra más comprometida en muchos
casos que la de la estructura misma.
A pesar de lo anterior, en el diseño sísmico de estructuras se concede
generalmente poca importancia a estos elementos, al punto de que muchos
códigos de diseño no incluyen normas de diseño al respecto. Quizás debido a
ello la experiencia en temblores recientes muestra en muchos casos un
excelente comportamiento de la estructura diseñada de acuerdo a los
modernos criterios de sismo-resistencia, acompañado por desgracia de una
deficiente respuesta de los elementos no estructurales. Sin embargo, si se
tiene en cuenta las razones de seguridad de los ocupantes de una edificación y
los transeúntes expuestos al riesgo de colapso de tales elementos, así como el
costo de reposición de los mismos y las pérdidas involucradas en la suspensión
de funciones del edificio mismo, puede comprenderse la importancia de
considerar adecuadamente el diseño sísmico de los elementos no estructurales
dentro del proyecto general de la edificación.
Por ejemplo en el caso particular de hospitales, el problema es de gran
importancia, debido a las siguientes razones:
• Las instalaciones hospitalarias deben mantenerse lo más intactas posible en
el evento de un terremoto fuerte, debido a su importancia para la atención del
desastre sísmico en la ciudad o región de su injerencia. Esto compete tanto a
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los elementos estructurales como no estructurales.
• Los hospitales albergan en el momento del sismo un gran número de
pacientes prácticamente inhabilitados para la evacuación de la edificación, en
contraste con los ocupantes de un edificio cualquiera. Esto implica que la falla
de elementos no estructurales no debe ser tolerada en este tipo de
construcciones, como sí suele serlo en el caso de otras.
• Los hospitales disponen de una compleja red de instalaciones eléctricas,
mecánicas y sanitarias, así como de un gran número de equipos generalmente
costosos, dotaciones todas indispensables para la vida normal del hospital, así
como para la atención de una emergencia. Debido a esto los hospitales no
pueden permitir que el movimiento de la estructura genere fallas en dichas
instalaciones y equipos, lo cual a su vez sería causa de un colapso funcional de
la edificación.
• La relación del costo de los elementos no estructurales al costo total de la
edificación tiene un valor muy superior en hospitales que en otras edificaciones.
De hecho, mientras en edificios de vivienda y oficinas alcanza un valor de
aproximadamente 60%, en hospitales, debido principalmente al costo de los
equipos médicos y a las instalaciones especiales, se llega a valores entre el
85% y el 90%.
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CAPITULO II
MUROS DIVISORIOS
2.1 DEFINICIÓN.-
Son aquellos que al separar los espacios no soportan las cargas estructurales y
son generalmente ligeros. Según sus materiales, hay dos tipos: estructurales,
que son recubiertos de diversos productos y muros de mampostería, y
aglutinantes de constitución ligera, que deberán contar con cualidades
térmicas, acústicas, impermeables, de acuerdo a las necesidades y actuar ya
interna o externamente en variados espacios; pueden ser prefabricados o
hecho en obra.
La función de los muros divisorios es separar, aislar; sus peculiaridades
pueden ser: acústicas, aislantes, térmicas o impermeables. Los materiales para
hacer este tipo de construcción son diversos: tabique rojo, de piedra pómez,
hueco, de tezontle, de cemento hueco, de cal hidra hueco, de siporex; madera,
metal y plástico, vidrio, etc.
2.2.- TIPOS DE MUROS DIVISORIOS Y CANCELES:
- Siporex
- De asbesto cemento
- De madera (con bastidor o entablerados)
Para esta clase de muros pueden emplearse productos tales como celotex
(para exposiciones), permaplay, fibracel, lignoplay, lecocel, triplay, duela,
tablón, etc. Están constituidos por una estructura soporte llamada bastidor,
cubierta de madera va laminada en tablones machihembrados o continuos.
ILUSTRACIÓN 1.- FIGURA: MUESTRA A UN MURO DIVISORIO EN UNA OFICINA.
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2.3.- FUNCIÓN DE UN MURO DIVISORIO (DE AISLAMIENTO)
Basicamente es separar los espacios, aislar los espacios de las pecualiaridades
ya sean acüsticas, térmicas o impermeables, no soportan cargas
estructurales y son ligeros. Según los materiales utilizados se pueden dividir en
dos tipos: estructurales, que son recubiertos de diversos productos y muros de
mampostería, y aglutinantes de constitución ligera, que deberán contar con
cualidades térmicas, acústicas, impermeables, de acuerdo a las necesidades y
actuar ya interna o externamente en variados espacios; pueden ser
prefabricados o hecho en obra
.
ILUSTRACIÓN 2.- TIPOS DE MUROS DIVISORIOS EN DIFERENTES AMBIENTES DE UNA VIVIENDA.
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Ilustración 3.- ETERBOARD ES UNA PLACA PLANA DE FIBROCEMENTO.
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MUROS DIVISORIOS HABITACIONALES LADRILLO DE VIDRIO
MUROS DIVISORIOS Y PUERTAS DE CRISTAL
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Eterboard es una placa plana de fibrocemento fabricada con la más avanzada
tecnología, a base de cemento Portland, sílice, fibras naturales y aditivos, los
cuales mediante un proceso de autoclavado se someten a altas presiones y
temperaturas, obteniéndose un producto con un inigualable nivel de estabilidad
dimensional y resistencia que lo hacen tan fácil de trabajar como la madera
conservando las propiedades del cemento.
Ilustración 4.- MUROS DIVISORIOS EN ETERBOARD
2.4.- RESPECTO A LAS CARGAS MUERTA EN MUROS DIVISORIOS
Debemos tener en cuenta que la “carga muerta” producida por los muros
divisorios y particiones de materiales tradicionales cuando, éstos no hacen parte
del sistema estructural, debe evaluarse para cada piso y se puede utilizar como
carga distribuida en las placas. Si se hace dicho análisis este debe figurar en la
memoria de cálculo y además debe dejarse una nota explicativa en los planos.
En divisiones livianas; la carga muerta producida por muros divisorios y
particiones livianas, debe evaluarse para cada piso y se puede utilizar como
carga distribuida en las placas. La determinación de la carga muerta debe incluir
los elementos de soporte y espesor de las láminas del material de acabado en
ambos costados de la división.
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CAPITULO III
TANQUE ELEVADO EN AZOTEAS
3.1.- PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DE TANQUES DE AGUA
Los movimientos telúricos son un tema muy especial dentro del diseño de
tanques verticales de almacenamiento, sobre todo en zonas con un alto grado
de sismicidad.
Estos movimientos telúricos provocan dos tipos de reacciones sobre el tanque,
las cuales son:
a) Cuando la alta frecuencia relativa amplificada provoca un movimiento
lateral del terreno sobre el que está situado el tanque, posteriormente
la cantidad de líquido que el recipiente contiene, se mueve al unísono
con el cuerpo del tanque.
b) Cuando la baja frecuencia relativa amplificada provoca un movimiento
de la masa del líquido contenido, ocasionando oleaje dentro del
tanque.
El movimiento lateral de las masas, genera fuerzas que actúan en el centro de
gravedad del tanque, ocasionando la inestabilidad del conjunto, que
multiplicado por el brazo de palanca respecto del fondo, originan un momento
de volcadura, produciendo una compresión longitudinal, provocando la
deformación del cuerpo. Por lo que el tanque será diseñado para resistir este
fenómeno.
MOMENTO DE VOLTEO
El momento de volteo deberá determinarse mediante la siguiente
expresión, efectuando los cálculos respecto a la base del tanque, por
lo que la cimentación requiere de un diseño particular aparte.
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DONDE:
M : Momento de Volteo (Kg-m)
Z : Coeficiente sísmico
I : Factor de rigidez (no debe exceder de 1.5)
C1, C2 : Coeficiente de fuerza lateral sísmica
WS : Peso total del cuerpo del tanque
XS : Altura del fondo de cuerpo del tanque al centro de gravedad de este.
WR : Peso del techo del tanque más la carga viva
HT : Altura total del cuerpo del tanque
W1 : Peso de la masa efectiva contenida en el tanque que se mueve al unísono con el cuerpo del tanque
X1 : Altura desde el fondo del cuerpo del tanque al centroide de la fuerza lateral sísmica aplicada a W1
W2 : Peso efectivo de la masa contenida por el tanque que se mueve en el primer oleaje
X2 : Altura desde el fondo del tanque al centroide de la fuerza sísmica lateral aplicada a W2
MASA EFECTIVA CONTENIDA EN EL TANQUE
Las masas efectivas W1 y W2 se determinarán multiplicando WT
por las relaciones W1/WT y W2/WT respectivamente obtenidas
de la Figura y de la relación D/H.
WT : Peso total del fluido del tanque
D : Diámetro nominal del tanque
H : Altura de diseño del liquido
Las alturas desde el fondo del tanque a los centroides de las
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fuerzas sísmicas laterales, aplicadas a W1 y W2, (X1 y X2), se
determinan multiplicando H por las relaciones X1/H y X2/H
respectivamente obtenidas de la Figura y de la relación D/H.
COEFICIENTE DE FUERZAS LATERALES
El coeficiente C1 de fuerza lateral será 0.24. El coeficiente C2 de la
fuerza lateral será determinado por la función del periodo natural T y
las condiciones del terreno donde se sitúa el tanque.
C2 = 2.5*TP/T
C2 ≤ 2.5
S : Factor de amplificación por el tipo de suelo
T : Periodo natural de la ondulada en segundos = L*D0.5
K : Factor determinado en relación a D/H de la figura
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RESISTENCIA A LA VOLCADURA
La resistencia al momento de volcadura respecto del fondo del tanque
podrá ser prevenido por el peso del cuerpo del tanque y mediante
anclaje. Para tanques sin anclaje, el peso de la porción del líquido
contenido puede ser usado para resistir la volcadura.
Siempre y cuando WL no exceda 0.000186*G*H*D
WL : Peso máximo del líquido contenido en el tanque que pueda ser usado para resistir la volcadura.
TB : Espesor de la placa de fondo bajo el tanque
G : Densidad relativa del liquido
El espesor de la placa del fondo bajo el cuerpo TB, no debe
exceder el espesor del primer anillo, el cual siempre será
mayor. Donde la placa del fondo debajo del cuerpo es más
gruesa que el resto del fondo, el ancho de esta placa de mayor
espesor medido en forma radial hacia el interior del cuerpo será
mayor o igual a:
COMPRESIÓN DEL CUERPO
Ø TANQUES NO ANCLADOS
Para tanques sin anclaje la fuerza máxima de
compresión en el fondo del cuerpo, puede determinarse
mediante lo siguiente:
Cuando
Entonces
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Cuando , b puede ser
calculada del valor obtenido a partir de la figura:
Cuando
Entonces
b : Fuerza máxima de compresión en el fondo del cuerpo
WT : Peso del cuerpo del tanque y la porción del techo
G : Densidad relativa del liquido
Cuando , el tanque es
estructuralmente inestable. Cuando el tanque necesita
ser anclado, la fuerza máxima de compresión
longitudinal en el fondo del cuerpo será determinado por:
Ø COMPRESION MAXIMA PERMISIBLE DEL CUERPO
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El esfuerzo máximo de compresión longitudinal en el
cuerpo será determinado de acuerdo a lo siguiente:
Cuando
Entonces
Cuando
Entonces
t : Espesor del anillo inferior del tanque sin corrosión permisible
Fa : Esfuerzo máximo de compresión longitudinal permisible (menor a 0.5*Fyt)
Fyt : Esfuerzo mínimo de cedencia especificada del anillo inferior
Siempre y cuando 2.02333 b/t no exceda el esfuerzo
máximo permisible de compresión, el tanque se considera
estructuralmente estable, por lo que es capaz de resistir un
movimiento sísmico, pero si esto no fuese cumplido, es
necesario tomar alguna de las siguientes medidas:
a. Incrementar el espesor del cuerpo (t).
b. Reducir la relación de esbeltez, incrementado el
diámetro reduciendo la altura.
c. Anclar el tanque.
Si el espesor del primer anillo calculado para resistir el
momento de volcadura por sismo, es mayor que el espesor
requerido para prueba hidrostática, excluyendo cualquier
corrosión permisible, el espesor calculado para cada anillo
superior por prueba hidrostática, será incrementado en la
misma proporción bajo un análisis especial hecho para
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determinar el momento de volcadura por sismo y los
esfuerzos correspondientes en la parte baja de cada anillo
superior.
Ø TANQUES ANCLADOS
Cuando el anclaje es necesario, el tanque debe
diseñarse de acuerdo a la siguiente expresión:
Que presenta la resistencia mínima a la volcadura
Los esfuerzos debidos a las fuerzas de anclaje en el
cuerpo del tanque en los puntos de sujeción de las anclas,
deben ser analizados.
Cuando se decida el uso de anclas, éstas tendrán un
diámetro mínimo de 25.4 y el esfuerzo máximo permisible
para cualquier pieza del conjunto de las anclas, no debe
exceder de los siguientes valores:
Para anclas, el esfuerzo será de 0.8 veces el esfuerzo
de cedencia (el esfuerzo de cedencia mínimo de 0.6
multiplicado por 1.33)
3.2.- CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO DE TANQUES DE AGUA EN
AZOTEAS
Como se ha visto anteriormente en el diseño de éstas se debe tener en cuenta
los requerimientos para elementos que soportan líquidos, y estos producen
oleajes pequeños por efecto de los sismos incrementando los esfuerzos en la
estructura.
Para el diseño de las placas o columnas de soporte del tanque elevado se
debe tomar en cuenta las dos solicitaciones a las que se encuentran
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sometidas, por este motivo estas se diseñarán primero como muros en voladizo
y luego como vigas simplemente apoyadas en las columnas que soportan el
tanque elevado.
El tanque elevado al ser una estructura que va contener líquidos para su diseño
se debe contemplar unas amplificaciones adicionales a las establecidas en la
Norma de Concreto Armado, siendo estas:
Para diseño por flexión : 1.3 Mu
Para diseño por corte : 1.3 Vu
Siendo Mu y Vu, el momento ultimo y cortante ultimo
determinados con las amplificaciones de carga de la Norma E-
060 de Concreto Armado.
Las columnas se deben verificar a flexo compresión, los cuales se indican en el
reglamento de edificaciones norma E.060 Cap. 12.9
En caso de que se instale un tanque de agua en el techo de la escalera, se
debe mantener la cantidad de acero en los núcleos existentes en el último piso
y cambiando la cuantía de acero en muros y losa de piso.
Las columnas y/o placas se deben diseñar por flexo-compresión de acuerdo
con el procedimiento para diseño en flexo-compresión dado por la norma
peruana E.060 éste diseño se usa para el caso de columnas y muros esbeltos
(H/L ≥ 1) y por lo tanto, se deberá verificar esta condición antes de proceder
con el diseño.
Evitar colocar tanque de agua improvisados en azoteas las cuales no fueron
diseñadas para este fin, toda vez que esto incrementa las cargas y la masa en
la azotea produciendo un sistema de piso blando en la estructura al tener
mayor carga en la azotea y no en los niveles inferiores, y en caso de sismos
esta masa por su peso produce mayor desplazamiento del diafragma
generando mayores momentos en la columnas inferiores.
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3.3.- REVISION DE COLUMNAS A FLEXOCOMPRESION BIAXIAL
Las columnas en estructuras espaciales presentan simultáneamente cargas
axiales y momentos flectores en dos direcciones ortogonales, dando lugar a la
flexocompresión biaxial.
De manera similar a la flexocompresión uniaxial, es posible determinar
diagramas de interacción para distintas orientaciones del momento flector
resultante, los que integrados en un diagrama tridimensional conforman
superficies de interacción. La resistencia a la flexión biaxial de una columna
con carga axial se puede representar esquemáticamente como una superficie
formada por una serie de curvas de interaccion uniaxiales, trazados
radialmente desde el eje P, como se muestra en la figura:
Los datos para las curvas intermedias se determina variando el angulo
del eje neutro con respecto a los ejes principales.
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Es indudable que las curvas de interacción respecto de los ejes
principales (x, y) pueden ser determinadas con relativa facilidad, pero las
curvas de interacción respecto a ejes diagonales guardan cierto grado de
complejidad.
Las investigaciones realizadas con columnas cuadradas, armadas de la
manera tradicional, demuestran que existe una considerable disminución
de la capacidad resistente a flexión de tales columnas cuando las
solicitaciones se producen aproximadamente a 45° de los ejes principales.
Esta disminución puede llegar a ser del orden de un 30% con relación a la
flexión sobre los ejes principales, por lo que la utilización exclusiva de las
curvas de interacción principales, para modelar la flexocompresión biaxial,
puede conducir a errores importantes.
Con el objeto de mejorar la precisión en el resultado del diseño de
columnas sometidas a flexocompresión biaxial, el ACI ha publicado
Diagramas de Interacción para Columnas Cuadradas, Uniformemente
Armadas en sus Cuatro Caras, con Flexión a 45° Respecto a los Ejes
Principales. Estas curvas de interacción a 45, junto con las Curvas de
Interacción Respecto a los Ejes Principales permiten una interpolación
angular bastante más confiable para cualquier ángulo de flexión en
columnas cuadradas.
Existen autores como Row y Pauley que recomiendan diagramas de
interacción para más ángulos de flexión intermedios (15°, 30° y 45°), con
el objeto de tener una mayor precisión en la interpolación.
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Las investigaciones han demostrado que los gráficos de
flexocompresión diagonal dan los mejores resultados para columnas
cuadradas, y proporcionan resultados aceptables, en columnas
rectangulares cuya relación lado mayor / lado menor no supere 2,
reajustando el ángulo respectivo en función de la posición de los vértices
de las columnas; reajustando el factor de tamaño del núcleo g; y tomando
en consideración la geometría y la capacidad resistente en las dos
direcciones ortogonales principales.
La dificultad que se presenta en la determinación de una columna
sujeta a carga axial y flexión biaxial simultáneamente origina a utilizar
metodos aproximados que relacionan la respuesta de una columna sujeta
a flexión biaxial respecto a su resistencia uniaxial en cada uno de sus ejes
principales.
METODOS APROXIMADOS
Bresler de cargas reciprocas
Este método aproxima la ordenada 1/Pn en la superficie
S2 (1/Pn, ex, ey) mediante una ordenada correspondiente
1/P'n en el plano S'2 (1/P'n, ex, ey), el cual se define por
los puntos característicos A, B y C como se indica en la
Figura 7-10. Para cualquier sección transversal en
particular, el valor Po (correspondiente al punto C) es la
resistencia a la carga bajo compresión axial pura; Pox
(correspondiente al punto B) y Poy (correspondiente al
punto A) son las resistencias a la carga bajo
excentricidades uniaxiales ey y ex, respectivamente.
Cada punto de la superficie verdadera se aproxima
mediante un plano diferente; por lo tanto, la totalidad de la
superficie se aproxima usando un número infinito de
planos.
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Siendo:
Para este método se debe tener en cuenta:
Se determina PU, MUX y MUY
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Se estima la armadura
Se determina diagramas de interacción para X e Y
Se obtiene los valores de ØPNX, ØPNY y ØPNO para
flexión uniaxial con carga axial.
Se determina ØPN con la expresión de Bresler
Se verifica ØPN≥PU
La expresión de Bresler es más precisa cuando se
cumple:
ØPnx>ØPbx y ØPny> ØPbx
Bresler de contorno de cargas
En este método se aproxima la superficie S3 (Pn, Mnx,
Mny) mediante una familia de curvas correspondientes a
valores constantes de Pn. Como se ilustra en la Figura,
estas curvas se pueden considerar como "contornos de las
cargas."
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Donde Mnx y Mny son las resistencias nominales al
momento biaxial en las direcciones de los ejes x e y,
respectivamente. Observar que estos momentos son el
equivalente vectorial del momento uniaxial Mn. El
momento Mnox es la resistencia nominal al momento
uniaxial respecto del eje x, y el momento Mnoy es la
resistencia nominal al momento uniaxial respecto del eje
y. Los valores de los exponentes α y β son función de la
cantidad, distribución y ubicación de la armadura, las
dimensiones de la columna, y la resistencia y las
propiedades elásticas del acero y el hormigón. Bresler
indica que es razonable suponer α = β.
Para utilizar la Ecuación la Figura aún es necesario
determinar el valor α para la sección transversal
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considerada.
Bresler indicó que, típicamente, α variaba entre 1,15 y
1,55 y que un valor de 1,5 era razonablemente exacto
para la mayoría de las secciones cuadradas y
rectangulares con armadura uniformemente distribuida.
Como se ilustra en la Figura con la Ecuación siempre se
obtendrán valores conservadores, ya que subestima la
capacidad de la columna especialmente para el caso de
cargas axiales elevadas o bajos porcentajes de armadura.
Sólo se debería usar cuando: Pn<0.1*f’c*Ac
Metodo del contorno de cargas de la PCA
El enfoque de la PCA descrito a continuación fue
desarrollado como una extensión o ampliación del Método
del Contorno de las Cargas de Bresler. Se eligió la
ecuación de interacción de Bresler como el método más
viable en términos de exactitud, practicidad y potencial de
simplificación.
En la figura anterior se ilustra un contorno de carga típico
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según Bresler para una cierta Pn. En el método de la
PCA, el punto B se define de manera tal que las
resistencias nominales al momento biaxial Mnx y Mny
tienen la misma relación que las resistencias al momento
uniaxial Mnox y Mnoy. Por lo tanto, en el punto B:
Cuando el contorno de carga de la Figura 01 se hace
adimensional toma la forma indicada en la Figura 02, y el
punto B tendrá las coordenadas x e y iguales a β. Si se
grafica la resistencia a la flexión en términos de los
parámetros adimensionales Pn/Po, Mnx/Mnox, Mny/Mnoy
(estos dos últimos llamados momentos relativos), la
superficie de falla generada S4 (Pn/Po, Mnx/Mnox,
Mny/Mnoy) adopta la forma típica ilustrada en la Figura 3.
La ventaja de expresar el comportamiento en términos
relativos es que los contornos de la superficie 2 – es
decir, la intersección formada por los planos de Pn/Po
constante y la superficie – para los propósitos del diseño
se pueden considerar simétricos respecto del plano
vertical que bisecta los dos planos coordenados. Aún para
las secciones que son rectangulares o en las cuales la
armadura no está uniformemente distribuida, esta
aproximación permite obtener valores con precisión
suficiente para el diseño.
La relación entre α de la Ecuación y β se obtiene
reemplazando las coordenadas del punto B de la Figura
7-1 en la Ecuación, y resolviendo para α en función de β.
Así se obtiene:
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Figura 1
Figura 2
Figura 3
Para el diseño de una columna o placa, se deberá colocar el
refuerzo vertical distribuido a lo largo de la misma, concentrando
una mayor cantidad de refuerzo en los extremos y en los
encuentros con vigas, de la misma manera como si fueran
columnas. El refuerzo vertical distribuido deberá ser mayor a la
cuantía mínima mencionada anteriormente y el refuerzo
concentrado en los extremos y encuentros de viga. Dicho
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confinamiento es obligatorio en el caso de que se cumplan las
condiciones indicadas.
Una vez que se ha colocado el refuerzo se procede a construir el
diagrama de interacción respectivo para cada dirección a analizar y
para la cantidad de acero que se va a evaluar con dicho diagrama.
Para que el diseño se considere “aceptable”, todos los pares de
puntos hallados (Pu,Mu) deberán estar dentro de la curva del
diagrama de interacción y de preferencia lo más cercanos a los
límites de la curva para que el diseño sea más eficiente.
La cuantía mínima para las columnas es del 1% y la máxima el 8%
y en zonal sísmicas la máxima debe ser del 6%. Cuando exista una
distancia mayor o igual a 0.15 m entre varilla y varilla es
recomendable colocar ganchos de acero, asimismo confinar cerca
a los apoyos los estribos.
CAPITULO IV
EFECTO DE COLUMNA CORTA
4.1.- DEFINICIÓN
Columnas cortas, las cuales se crean generalmente por una disposición
inapropiada de las paredes o por consideraciones erróneas tomadas durante el
cálculo estructural. Este tipo de columnas presenta primero falla frágil por
cortante antes que falla dúctil por flexo compresión.
Las columnas cortas son los elementos que más daño infligen a la
construcción. El pobre comportamiento de las columnas cortas se debe al
hecho que en un terremoto, columnas de diferentes alturas libres tendrán la
misma demanda de desplazamiento lateral, como se muestra en el esquema
de la figura adjunta. Sin embargo, al ser las columnas cortas más rígidas que
las columnas más largas, estas atraen mucho más fuerza horizontal.
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Mayor rigidez lateral de una columna implica mayor resistencia a la
deformación, por tanto mientras mayor es la rigidez, mayor será la fuerza
necesaria para deformarla. Si una columna corta no está diseñada
adecuadamente para resistir esta fuerza, va a sufrir daño durante el evento
telúrico. A este comportamiento se le ha llamado “Efecto de Columna Corta”.
El daño en este tipo de elemento se presenta a menudo en una grieta en forma
de X, como lo muestra la figura adjunta, debido a fuerzas bi-dimensionales
ocasionando fallas en cortante.
ILUSTRACIÓN 5.- FALLA TÍPICA POR CORTANTE DE LAS COLUMNAS CORTAS.
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ILUSTRACIÓN 6.- ESCUELA COLAPSADA DEBIDO A EFECTO DE COLUMNA CORTA.
ILUSTRACIÓN 7.- COLUMNA CORTA EN ESCUELA EN CAMANÁ Y TACNA.
4.2.- CASOS EN LAS QUE SE PRESENTAN LAS COLUMNAS CORTAS
Las columnas cortas atraen mucho más fuerza horizontal que una columna
larga. El efecto de columna corta se presenta a menudo de forma accidental,
en muchas edificaciones.
Por ejemplo, éste es el caso de un edificio cimentado en un terreno con
inclinación, como lo muestra la figura (a). También ocurre este efecto en
columnas que soportan los mezanines o pisos que se añaden entre dos pisos
regulares, como lo muestra la figura (b).
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ILUSTRACIÓN 8.- EJEMPLOS DE FORMACIÓN DE EFECTO DE COLUMNA CORTA.
Otra situación especial en donde se presenta el efecto de columna corta es
cuando en un edificio aporticado se construye una pared de altura parcial para
ajustar alguna ventana, como lo muestra la figura. La columna adyacente se
comporta como columna corta, debido a la presencia de las paredes, que le
restringen el movimiento lateral. Esta situación se presenta con mucha
frecuencia en las escuelas.
ILUSTRACIÓN 9.- TÍPICA FORMACIÓN DE COLUMNA CORTA EN ESCUELAS.
4.3.- ANÁLISIS ESTRUCTURAL COMPARATIVO
ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE UN PÓRTICO CON BASE FIJA
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ILUSTRACIÓN 10.- DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES DE LA ESTRUCTURA
ILUSTRACIÓN 11.- DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE DE LA ESTRUCTURA
ILUSTRACIÓN 12.- DIAGRAMA DE MOMENTOS DE LA ESTRUCTURA.
ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE UN PÓRTICO CON MAMPOSTERÍA y
BASE FIJA
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ILUSTRACIÓN 13.- DIAGRAMA DE FUERZAS AXIALES DE LA ESTRUCTURA
Ilustración 14.- Diagrama de fuerza cortante de la estructura
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ILUSTRACIÓN 15- DIAGRAMA DE MOMENTOS DE LA ESTRUCTURA.
4.4.- EFECTOS DEL SISMO DEL 23 DE JUNIO DEL AÑO 2001 EN LA ZONA
SUR DEL PERU AREQUIPA - TACNA –MOQUEGUA
Por: Antonio Blanco Blasco
Las columnas ubicadas junto a tabiques o muros de ladrillo con
ventanas altas (columnas cortas) concentran rigidez y colapsan.
Este fenómeno es conocido en el Perú desde los terremotos de 1966 y
1970.
La solución es independizar los tabiques con una junta adecuada o
rigidizar la estructura con columnas de mayor sección y/o con muros de
concreto (placas) la mayoría de colegios antiguos tienes este problema.
Los colegios de INFES construidos entre 1993 y 1997 tienen los
tabiques independizados. A pesar de esta característica se han tenido
algunas fallas pues las juntas deben ser de mayor espesor.
La norma peruana de sismos fue cambiada en 1997 para corregir el
problema de la estimación de los desplazamientos laterales y exigió
mayores fuerzas de diseño para los centros educativos y hospitales.
Los colegios de infes construidos con la nueva norma han funcionado
perfectamente, no existiendo casos de daños.
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ILUSTRACIÓN 16.- • DETALLE DE COLAPSO DE PARTE SUPERIOR DE COLUMNA POR EFECTO DE COLUMNA CORTA FOTO ANTONIO BLANCO (CIP)
ILUSTRACIÓN 17.- • VISTA GENERAL DE UN COLEGIO TÍPICO DONDE SE APRECIA LA UNIÓN DE COLUMNAS Y TABIQUES QUE EN CASO DE SISMOS ORIGINAN LA FALLA DE LA COLUMNA POR EL EFECTO
DENOMINADO COLUMNA CORTA FOTO FRANKLIN RAMOS (CIP)
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ILUSTRACIÓN 18.- • COLEGIO DE INFES SIN NINGÚN DAÑO, CORRESPONDIENTE AL MODELO IMPLEMENTADO DESDE 1997 (NUEVA NORMA DE SISMOS) FOTO ANTONIO BLANCO (CIP)
CAPITULO V
AISLAMIENTO DE ELEMENTOS ARQUITECTONICOS
5.1.- ACABADOS Y ELEMENTOS ARQUITECTÓNICOS
Los acabados y elementos arquitectónicos y sus anclajes a la estructura deben
diseñarse y detallarse de acuerdo con los requisitos de esta sección. Los
cálculos y diseños de los elementos arquitectónicos y acabados deben incluirse
como parte de las memorias de diseño de acabados.
Elementos Arquitectonicos Que Requieren Especial Cuidado En Su
Diseño.- El comportamiento sísmico de algunos elementos no estructurales
representan un peligro especialmente grave para la vida y en otros casos
pueden llevar a la falla de elementos estructurales críticos, como pueden ser
las columnas. Dentro de estos elementos se encuentran, entre otros, los
siguientes:
(a) Muros de fachada
Las fachadas deben diseñarse y construirse para que sus
componentes no se disgreguen como consecuencia del sismo, y
además el conjunto debe amarrarse adecuadamente a la
estructura con el fin de que no exista posibilidad de que caiga
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poniendo en peligro a los transeúntes al nivel de calzada.
(b) Muros interiores
Deben tenerse precauciones para evitar el vuelco de los muros
interiores y particiones.
(c) Cielos rasos
El desprendimiento y caída de los cielos rasos representa un
peligro grave para las personas.
(d) Enchapes de fachada
El desprendimiento y caída de los enchapes de fachada
representa un peligro grave para los transeúntes. Los enchapes
deben ser considerados para su diseño como un sistema que
involucra todos sus componentes (soporte, morteros de relleno o
revoque, adhesivos y enchape).
Especial consideración deberá prestarse en el diseño de los movimientos del
sistema de fachada por efectos de temperatura, cambios de humedad,
integridad por meteorización, o deformación del soporte.
(e) Áticos, parapetos y antepechos
Existe el mismo peligro potencial que presentan los muros de
fachada. Cuando la cubierta de la edificación esté compuesta por
tejas o elementos frágiles debe considerarse en el diseño la
posibilidad de que el parapeto falle hacia adentro, cayendo sobre
la cubierta, produciendo su falla y poniendo en peligro a los
habitantes del último piso.
(f) Vidrios
La rotura de vidrios generada por la deformación del marco de la
ventana representa un peligro para las personas que estén dentro
o fuera de la edificación. Deben tenerse precauciones para dejar
holguras suficientes dentro del montaje del vidrio o de la
ventanería para evitar su rotura o garantizar que la rotura se
produzca de forma segura. La colocación de películas protectoras,
vidrios templados y vidrios tripliados son otras alternativas para
evitar el peligro asociado con la rotura del vidrio. La utilización de
vidrios de seguridad es una alternativa para disminuir el riesgo
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asociado a la rotura del vidrio.
(g) Paneles prefabricados de fachada
Cuando se utilicen paneles prefabricados de fachada, deben
dejarse holguras suficientes que permitan la deformación de la
estructura sin afectar el panel. Además el panel debe estar
adecuadamente adherido al sistema estructural de resistencia
sísmica, para evitar su desprendimiento.
(h) Columnas cortas o columnas cautivas
Ciertos tipos de interacción entre los elementos no estructurales y
la estructura de la edificación deben evitarse a toda costa. Dentro
de este tipo de interacción se encuentra el caso de las "columnas
cortas" o "columnas cautivas" en las cuales la columna está
restringida en su desplazamiento lateral por un muro no
estructural que no llega hasta la losa de entrepiso en su parte
superior. En este caso el muro debe separarse de la columna, o
ser llevado hasta la losa de entrepiso en su parte superior, si se
deja adherido a la columna.
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CAPITULO VI
FUERZAS SÍSMICAS DE DISEÑO
6.1.- DEFINICIÓN
Los elementos arquitectónicos y acabados y sus anclajes a la estructura deben
diseñarse para resistir las fuerzas sísmicas reducidas de diseño.
6.2.- ANCLAJE DE LAS FACHADAS
Los anclajes y amarres de los muros no estructurales de fachada, a la
estructura de la edificación y a los muros interiores, deben ser capaces de
resistir las fuerzas sísmicas reducidas de Diseño y además deben tener la
suficiente ductilidad y capacidad de rotación para aceptar desplazamientos, en
cada piso, entre su base y la parte superior, iguales a la deriva de diseño.
El muro debe ser capaz de resistir la flexión que le imponen las fuerzas
sísmicas reducidas de diseño actuando en una dirección perpendicular al plano
del muro.
6.3.- CAPACIDAD DE DEFORMACIÓN
Los acabados y elementos arquitectónicos deben ser capaces de resistir, con
el nivel de daño aceptable para el grado de desempeño correspondiente, las
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deformaciones dictadas por la deriva, calculada de acuerdo con los requisitos
Sismorresistentes. En los elementos no estructurales y acabados colocados
sobre elementos estructurales en voladizo debe tenerse en cuenta la deflexión
vertical causada por la rotación en el apoyo del voladizo.
6.4.- FUERZAS SÍSMICAS EN LA DIRECCIÓN PERPENDICULAR AL
PLANO DEL MURO NO ESTRUCTURAL
En el diseño de los muros no estructurales ante fuerzas sísmicas
perpendiculares al plano del muro debe verificarse que las deflexiones del muro
causadas por estas fuerzas no excedan la capacidad de deformación del muro.
CIELOS RASOS
Deben tenerse en cuenta en el diseño de los sistemas de cielo raso la
interacción de los elementos arquitectónicos, hidráulicos, mecánicos y
eléctricos que se incorporen dentro de él.
RECOMENDACION
Para evitar los efectos no deseados de los elementos no estructurales, se debe
evitar una disposición irregular en planta y elevación de la tabiquería y
diseñarla para que resista la distorsión estructural. Para ello existen dos
enfoques. El primero consiste en integrarla a la estructura y el segundo en
separarla de forma adecuada de los pórticos.
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Los revestimientos deben estar bien conectados a las paredes o separarlos de
las paredes con conectores que eviten la separación de las paredes. Las
ventanas se deben separar de la deformación de los pórticos, excepto cuando
el cristal sea irrompible (si el desplazamiento horizontal del pórtico es pequeño
se puede proteger el vidrio con una masilla suave). Las puertas son elementos
importantes durante un evento sísmico, por lo que deben diseñarse para que
sigan siendo funcionales después de ocurrido el evento, bien sea mediante
análisis dinámico o colocando elementos que no se vean afectados por la
deriva lateral. (Dowrick, 1997)
Cuando la presencia de tabiques imponga cambios en la luz libre de las
columnas y no sea posible separar los tabiques, se recomienda verificar que la
columna, en toda su extensión, esté en capacidad de resistir las fuerzas que se
puedan inducir en la misma. La columna, producto de la parte libre de
tabiquería se comporta como una de menor longitud y por tanto mayor
rigidez18. (Arnold y Reitherman, 1991; Grases, López y Hernández, 1987;
Dowrick, 1997)
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CAPITULO VII
RECUBRIMIENTOS Y VENTANAS
7.1.- DEFINICIÓN
A la luz de la amplia utilización a nivel mundial de sistemas de revestimiento
pesado y acristalamiento. La posibilidad de rotura del vidrio y el desplome de
paneles de fachada de hormigón representan una grave amenaza para la
seguridad de la vida, sin embargo, los siniestros graves han sido pocos. En los
últimos terremotos EE.UU. “sólo” tres muertes han ocurrido debido a la caída
de los paneles de revestimiento de hormigón. La caída de los paneles en la
tienda JCPenney en el terremoto de Alaska de 1964 mató a dos personas.
En el 1987 Whittier, California, un terremoto causo que un estudiante muriera
debido a que un panel de hormigón que cayó de un edificio de estacionamiento
en la Universidad Estatal de California, Los Angeles, mientras caminaba por
debajo de él.
Daños más graves de vidrio se ha producido en los escaparates, donde los
cristales son a menudo grandes, el movimiento lateral de los extremos de
construcción y la calidad de la instalación de vidrio puede ser deficiente, sobre
todo en edificios antiguos.
Sin embargo, el diseño y la instalación de sistemas de revestimiento de las
necesidades de cuidado ya que el desempeño exitoso dependen de la
resolución de problemas de la interacción entre el revestimiento y construcción
de la estructura durante un evento sísmico. El parque de edificios de una
ciudad importante de EE.UU. aún no ha sido probado por más de un sismo de
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moderada intensidad. Las magnitudes de las dos de la Loma Prieta y
Northridge terremotos fueron muy inferiores a los que se puede esperar en el
futuro, y había pocos edificios grandes cerca de sus epicentros.
Ilustración 19.- revestimientos en vidrios
7.2.- SISTEMAS PESADO DE REVESTIMIENTO
Sistemas de revestimiento pesado consisten normalmente en prefabricados de
hormigón; también puede tener otros materiales adjuntos de un material como
la piedra natural o baldosas de cerámica. Códigos sísmicos requieren que los
paneles pesados permitir el movimiento, ya sea por conexiones de
deslizamiento o dúctil. En zonas sísmicas las conexiones de deslizamiento se
usan muy poco, debido a la posibilidad de ajustes incorrectos cuando se usan
tornillos, atascos o vinculantes, debido a la falla de materiales después de la
instalación y atascos debido al cambio geométrico del bastidor estructural en
las fuerzas horizontales. Cualquiera de estas causas puede resultar en el
fracaso de las caras de deslizamiento que pueden ser llamados a trabajar de
forma instantánea décadas después de su instalación.
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ILUSTRACIÓN 20.- MODELO DE UN REVESTIMIENTO PESADO.
7.3.- SISTEMAS MODERNOS DE REVESTIMIENTO (cemento fibra de
vidrio)
Fibra de vidrio, de hormigón armado es un material de revestimiento de peso
intermedio ahora de uso frecuente. El término se aplica a los productos
fabricados utilizando una lechada de cemento / agregado reforzados a través
de fibras de vidrio álcali resistentes. El material se aplica en un proceso de
pulverización en marcha en condiciones de fábrica controladas. El material es
un compuesto de elementos de refuerzo distribuidos al azar en toda la matriz, a
diferencia de hormigón armado en el que el refuerzo se coloca sólo en las
zonas resistencia a la tracción. Paneles arquitectónicos en general, pesan 10 a
25 libras por pie cuadrado (48 kg / m² a 121 kg / m²) dependiendo del acabado
de la superficie, el tamaño del panel, la forma y disposición de los estudios de
acero o un marco de tubo. Esto es aproximadamente un tercio a un cuarto del
peso de hormigón prefabricado, de modo que las fuerzas sísmicas se reducen
sustancialmente.
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7.4.- SISTEMAS DE ACRISTALAMIENTO
Revestimiento ligero es generalmente diseñado para moverse con el marco
estructural y debe ser capaz de adaptarse a derivas de diseño. En el caso de
un metal total y el sistema de muro cortina de cristal las partes opacas con
frecuencia utiliza los cristales mismo que las áreas transparentes, con cristales
reflectantes u oscuros, respaldado por el aislamiento. Otro tipo común de
revestimiento ligero es el de bandas horizontales alternas de vidrio y paneles
metálicos aislantes. Este último puede ser un muro de antepecho construido en
el lugar de los postes metálicos con metal, o puede consistir en la fábrica de
paneles fabricados, con vistas al exterior, aislamiento y acabado interior
montado en un panel integrado.
ILUSTRACIÓN 21.- ESTRUCTURA DESPUÉS DE UN SISMO.
7.5.- LA TÉCNICAS Y RECOMENDACIONES
Las técnicas actuales dependerán del cuidado de la instalación de campo para
asegurar que se mantienen espacios libres adecuados, en lugar de utilizar
datos de conexión que permiten el movimiento de la pared de cortina de la
elaboración independiente de la estructura principal del edificio. El vidrio es
mantenido dentro del marco de las juntas flexibles y espacio entre vidrio y el
marco se mantiene mediante la inserción de pequeños espaciadores de bloque
de goma. Las juntas flexibles y los separadores de goma permiten un
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considerable movimiento de los cristales dentro del marco y los bloques de
caucho debe ser comprimido antes de que el cristal de los impactos del metal.
La figura adjunta muestra la disposición de apoyo de vidrio dentro de un marco
de metal para asegurar la correcta del vidrio / espacios libres de metal
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CAPITULO VIII
FALSO PLAFON
8.1.- DEFINICIÓN
Uno de los elementos arquitectónicos de mayor impacto en cualquier
construcción son los plafones; actualmente las tendencias de diseño requieren
de proyectos cada vez más audaces que no se pueden lograr empleando
materiales y procesos tradicionales, para ello los Falsos Plafones a base de
paneles de yeso, fibrocemento o desmontables modulados; son la elección
número uno del constructor y arquitecto.
8.2.- PROCESO CONSTRUCTIVO
La elaboración de plafones falsos tanto de paneles de yeso como de
fibrocemento, se instalan con el mismo tipo de placa que los muros. Sus
bastidores son a base de canaleta de carga y canal listón en calibre 26 con una
separación que va @ 60 cm. para placas de panel de yeso, salvo
especificaciones que el constructor requiera en calibre estructural o en
separaciones de bastidor @ 40 cm. Para las placas de fibrocemento, llevan el
mismo tipo de bastidor con canaleta y canal listón pero este será en calibre 20
y su separación máxima entre bastidores será @ 40 cm. o a cada 30 según
especificaciones o diseño del constructor. Este bastidor se colgantea a la losa o
estructura existente con alambre galvanizado del calibre No. 12 o 14.
Los plafones falsos que se requieran reticulados y desmontables, se armaran
con sistemas a base de "Tee" de lámina esmaltada o aluminio, reticulada a las
medidas que la placa requiera, con el mismo tipo de colganteo a la losa o
estructura existente.
Estas placas también las hay en diferentes diseños, texturas y marcas a
escoger, que cumplan con las especificaciones y características requeridas
acorde a sus necesidades.
El procedimiento para la elaboración de un falso plafón comienza con el
colganteo para la suspensión, este colganteo es base de alambre galvanizado
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del No. 12 o No. 14, el cual se fija a la losa o estructura existente con taquete
de alambrón, tornillo con taquete, o clavo con arandela y carga fulminante.
Norma ASTM C636 / C636M - 08 Practica regular para la instalación de
suspensión metálica de paneles acústicos de sobreponer, la cual pueden
adquirir en la siguiente dirección electrónica:
El colgante deberá realizarse con alambre galvanizado cal. 12, deberá estar a
plomo con una desviación máxima de 1/6”, de no ser posible esto, se corregirá
con un colgante equidistante para contrarrestar la fuerza del mismo.
De no poder colgantearse a plomo deberá reforzarse con colgante similar
deberá estar a una distancia máxima de 4’
Los colgantes no deberán interferir con cualquier otro objeto. El colgante
deberá estar sujetado a la estructura principal por elemento que resista 5 veces
el peso de la carga diseñada.
El tratamiento perimetral deberá estar nivelado con una desviación máxima de
3.22 mm en 3.66 m. El alambre deberá estar enrollado en si mismo por un
mínimo de 3 vueltas de 360° cada una en 3” de longitud Cargadores Instale los
cargadores nivelados con un máximo de desviación de 6.44 mm en 3.05 m.
Los cargadores secundarios se instalaran en conjunto con los primarios
formando un ángulo recto. Unir los ensambles de los diferentes cargadores por
medio de las conexiones, empalmes, enclavijados o cerraduras.
No deberá haber desplazamientos visuales entre cargadores con un máximo
de aberturas de 0.51mm.
Accesorios del Plafón Los accesorios colocados en el sistema deberán
realizarse de manera que no afecten el desempeño del mismo.
Accesorios que rebasen la capacidad de carga de los cargadores deberán de
soportarse independientemente a 152 mm de cada esquina del accesorio.
Al colocar accesorios sobre los cargadores estos no deberán rotar más de 2°
después de la carga de los accesorios.
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En caso de que el plafón este expuesto a presiones positivas y negativas, por
viento, lavado u otro elemento, se deberá reforzar con clips para sujeción del
plafón y/o suspensión.
8.3.- REGLAMENTO DE CONSTRUCCION NORMA MEXICANA
CAPITULO XI DISEÑO ESTRUCTURALES GENERALIDADES
ARTICULO.- 120.- PLAFONES.
Los plafones y sus elementos de suspensión y sustentación se construirán
exclusivamente con materiales a prueba de fuego.
En el caso de plafones falsos, ningún espacio comprendido entre el plafón y la
losa se comunicara directamente con cubos de escalera o de elevadores.
CUALIDADES TÉCNICAS:
Si lo que busca es un plafón con características determinadas, por ejemplo:
Acústica : Absorción de Ruido, (NRC), Transmisión de Sonido (STC),
Aislamiento Acústico (CAC)
Resistencia al Fuego: Combustibilidad, Dispersión de Flama, Generación de
Humos o Gases Tóxicos, Diseños Contra Fuego por tiempo determinado (UL)
Resistencia a la Humedad: Medida en tiempo determinado con presencia de un
porcentaje de humedad.
Áreas Limpias: Plafones para lugares que requieren extrema limpieza o lavado
constante.
Forma de Instalación: Suspensión Visible, Suspensión Oculta, Pegados,
Sobrepuestos.
Peso: Ligeros, Medianos, Pesados.
8.4.- NORMA VENEZOLANA COVENIN 1082-76
Esta norma contempla la clasificación de los plafones según el coeficiente de
propagación de llama y en base a esta se fijan las clases de plafones que se
deberán usar en las edificaciones, como consecuencia del tipo de ocupación.
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8.5.- RIESGOS QUE SUFRE UN PLAFON
Riesgo leve: Es aquel presente en edificaciones donde se encuentran
materiales de baja combustibilidad y no existen facilidades para la propagación
del fuego.
Riesgo moderado: Es aquel presente donde se encuentran materiales que
puedan arder con relativa rapidez, o que produzcan gran cantidad de humo.
Riesgo alto: Es aquel presente donde se encuentran materiales que puedan
arder con rapidez, o donde se produzcan vapores tóxicos y/o exista la
probabilidad de explosión.
8.6.- CLASIFICACION DE PLAFONES:
Los plafones se clasifican de acuerdo al coeficiente de propagación de llama en
cuatro clases, abarcando cada una de ellas un rango de velocidad de
propagación de la llama.
PLAFONES CLASE “A”.- Son aquellos cuyo C.P.Ll. esta comprendido entre 0 y
25.
PLAFONES CLASE “B”.- Son aquellos cuyo C.P.Ll. esta comprendido entre 26
y 75.
PLAFONES CLASE “C”.- Son aquellos cuyo C.P.Ll. esta comprendido entre 76
y 200.
PLAFONES CLASE “D”.- Son aquellos cuyo C.P.Ll. esta comprendido entre
201 y 500.
Todos los plafones deberán ir marcados en el reverso de forma legible y
permanente, con la letra correspondiente a su clasificación.
8.7.- USO DE LOS PLAFONES DEACUERDO AL TIPO DE OCUPACION DE
LAS EDIFICACIONES
Las clases de plafones que deberán utilizarse en los diferentes tipos de
ocupación de las edificaciones serán de acuerdo a la siguiente tabla.
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CAPITULO IX
MOBILIARIO – ALMACENES - BIBLIOTECA
9.1.- ASPECTOS GENERALES
A fin de proteger la vida de los usuarios y del personal que hace uso de la
estructura, así como los bienes del establecimiento, el mobiliario debe contar
con medios de sujeción que impidan su desplazamiento o caída ante fuerzas
sísmicas, fuertes vientos o inundaciones debido a la rotura de puertas o
ventanas.
Estos elementos cumplen funciones esenciales en el edificio relacionados con
el propósito. Es importante tomar en cuenta que el costo de los elementos no
estructurales en los edificios es considerablemente mayor al costo de los
elementos estructurales y en algunos casos se estima que entre el 85% y el
90% del valor total del establecimiento corresponde a ellos.
9.2.- VERIFICACIÓN DEL MOBILIARIO
Se debe verificar que los estantes se encuentren fijos a las paredes, muros o
losas, con soportes de restricción, cables, pernos o cadenas, recomendándose
ubicar los elementos pesados en la parte baja de la estantería a fin de darle
mayor estabilidad. Además deben contar con rebordes o barandas que eviten
la caída de los contenidos.
En las oficinas, las bibliotecas y almacenes, hay numerosos estantes
modulares con puertas de vidrio. Los módulos deben estar sujetos entre sí y las
puertas deben ser preferiblemente de otro material.
Donde existan varias hileras de estanterías altas alejadas de las paredes
(frecuentemente empleado en almacenes), deben encontrarse ancladas al piso
en la base y amarradas en conjunto por la parte superior a tirantes que
atraviesen el local y estén sujetos a paredes en ambos extremos; al
interconectarlas se incrementa la estabilidad lateral y se disminuye el riesgo de
caída.
Los equipos de oficina deben protegerse de daños debidos a fenómenos
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naturales. A fin de proteger la información de un establecimiento, se debe
verificar que las computadoras, servidores e impresoras se encuentren bien
asegurados a las mesas o que las mesas presenten un reborde para evitar que
caigan.
Hay que Revisar que el equipamiento de oficina (como computadoras e
impresoras, entre otros) cuente con medios de sujeción que impidan su caída.
Se debe verificar que el mobiliario en general se encuentre fijo, constatando
que los accesos, puertas y pasillos se encuentren siempre libres. Si las sillas y
mesas son de ruedas, hay que verificar que se encuentren con los frenos de
ruedas aplicados.
Aspectos a evaluar según las características del Mobiliario:
a. Elementos de soporte y anclaje
b. Ubicación
c. Correcta instalación de los equipos
d. Materiales
e. Identificación de elementos de protección
f. Conexiones con acoples flexibles
g. Sistemas de inspección de las instalaciones
h. Válvulas automáticas de interrupción de suministros
9.3.- NORMATIVIDAD
Según la Norma E 0.30.-
Generalidades.- Se consideran como elementos no-estructurales, aquellos
que estando o no conectados al sistema resistente a fuerzas
horizontales, su aporte a la rigidez del sistema es despreciable.
En el caso que los elementos no estructurales estén aislados del
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sistema estructural principal, estos deberán diseñarse para
resistir una fuerza sísmica (V) asociada a su peso (P) tal como
se indica a continuación.
EL valor Z, es el factor de Zona, que se da para cada territorio
en el Perú, los valores de U y de de C1 se tomarán de las
siguientes tablas:
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CONCLUSIONES
1. Se consideran como elementos no estructurales, aquellos que estando o
no conectados al sistema resistente a fuerzas horizontales, su aporte a
la rigidez del sistema es despreciable.
2. En el caso que los elementos no estructurales estén aislados del
sistema estructural principal, estos deberán diseñarse para resistir una
fuerza sísmica (V) asociada a su peso (P).
3. Para elementos no estructurales que estén unidos al sistema estructural
principal y deban acompañar la deformación de la misma, deberá
asegurarse que en caso de falla, no causen daños personales
4. La conexión de equipos e instalaciones dentro de una edificación debe
ser responsabilidad del especialista correspondiente.
5. Cada especialista deberá garantizar que estos equipos e instalaciones
no constituyan un riesgo durante un sismo y, de tratarse de instalaciones
esenciales, deberá garantizar la continuación de su operatividad.
6. Los muros divisorios no soportan las cargas estructurales y son
generalmente ligeros.
7. La carga muerta producida por muros divisorios y particiones livianas,
debe evaluarse para cada piso y se puede utilizar como carga distribuida
en las placas
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UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESCARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
Defectos que incidieron en el comportamiento de las construcciones de
albañilería en el sismo de Pisco del 15–08–2007, A. San Bartolomé
Reporte Preliminar de daños en estructuras debido al sismo de
15/08/2007 (Grupo 2), C. Zavala, M. Estrada, P. Giba, L. Chang y L.
Cárdenas.
AISLADORES ELASTOMÉRICOS EN ESTRUCTURAS CON
COLUMNA CORTA Dr. Roberto Aguiar Falconí, Tnte. de E. Marco
Garzón, Tnte. de E. Christian Miranda, Diego Sosa, Ricardo Trujillo-
Carrera de Ingeniería Civil Noveno Nivel Escuela Politécnica del Ejército.
http://www.cceeee.udep.edu.pe/monografias/2005/
datospresentacion.html
www.arqhys.com/casas/.html
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