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DISEÑO ANTISISMICO CONFIGURACION EN PLANTA (HORIZONTAL CONFIGURATION) SEISMIC DESING FOR ARCHITECS DOCENTE: ING. KARINA CARVAJAL ALUMNOS: ARANA,ELVIRA ZUÑIGA , MAXIMO

Configuracion en Planta

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  • DISEO ANTISISMICO

    CONFIGURACION EN PLANTA

    (HORIZONTAL CONFIGURATION)

    SEISMIC DESING FOR ARCHITECS

    DOCENTE: ING. KARINA CARVAJAL

    ALUMNOS: ARANA,ELVIRA

    ZUIGA , MAXIMO

  • 1. INTRODUCCION

    2. CONFIGURACION HORIZONTAL (PLANTA) DEFINICION 2.1. IMPORTANCIA 2.2 REGLAMENTACION 2.3 PLANTAS REGULARES E IRREGULARES 2.4 DEFINICION DE IRREGULARIDAD 2.5 TIPOS DE CONFIGURACION 3. ENTREVISTA INGENIERO RICALDI

    4. INFLUENCIA DE LA CONFIGURACION SOBRE EL COMPORTAMIENTO SISMICO

    5. IMPORTANCIA DE LA CONFIGURACION EN PLANTA

    6. REGLAMENTACION

    7. PLANTAS REGULARES E IRREGULARES

    8. IRREGULARIDADES HORIZONTALES

    8.1 TORSION 8.2 ESQUINA INTERIOR

    8.3 DISCONTINUIDAD DE DIAGRAMA

  • 8.4 SISTEMAS NO PARALELOS 9. GOLPE Y SEPARACION

    10. PUENTES ENTRE EDIFICIOS

    11. PROBLEMAS COMUNES 11.1 PESO 11.2 PLANTA 11.3 ELEVACION Y PROPORCION 11.4 UNIFORMIDAD Y DISTRIBUCION DEL SISTEMA ESTRUCTURAL 11.5 SEPARACION 11.6 ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES 12. RECOMENDACIONES

    13. CONCLUSIONES

  • Se atender en este trabajo la configuracin horizontal de un edificio, tambin llamada CONFIGURACION EN PLANTA y tambin su Esquema Estructural y problemas comunes que conlleva de acuerdo a lo sostenido en el capitulo 8 del libro Seismic Desing for Architects

    INTRODUCCION

    La CONFIGURACION es el esquema de estructuras visto en planta y en elevacin; engloba adems las vistas en una perspectiva a fin de mostrar la integracin de todos los sistemas estructurales.

    CONFIGURACION EN PLANTA : DEFINICION

  • CONFIGURACION HORIZONTAL DEFINICION

    Llamamos configuracin a un conjunto de caractersticas que tiene toda estructura, y que segn como se ha diseado ser el comportamiento del edificio ante las cargas gravitatorias o las cargas dinmicas.

    La configuracin se refiere a la forma del edificio en su conjunto, a su tamao, naturaleza y ubicacin de los elementos resistentes y no estructurales.

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  • Los arquitectos responsables de la configuracin del edificio determinan la masa y la forma con la ayuda de ingenieros estructurales, que determinan el esquema estructural para mejorar ambos la funcin y espacialidad del edificio. Es gracias a esta planificacin que un edificio responde ante un sismo

    CONFIGURACION EN PLANTA: IMPORTANCIA

    Las primeras ideas son importantes.

    Responsabilidad arquitectnica y de ingeniera.

    Gran parte de la resistencia esta determinada por su planta bsica

    Deben ser sencillas, continuas, simtricas, rectilneas, y repetitivas

  • En el Capitulo 3 articulo 11 de la Norma 030 se expone:

    REGLAMENTACION

    Estructuras Regulares e Irregulares:

    Irregularidad de masa

    Irregularidad de rigidez

    Irregularidad de geometra vertical

    Irregularidad torsional

    Irregularidad de diafragma

    Masa un piso es mayor que el 150% de la masa de un piso adyacente

    Evitar el caso de piso blando

    Dimensin de la planta a cargas laterales es mayor de 130% de la de un piso adyacente

    Con diafragmas rgidos en las que el desplazamiento de algn entrepiso exceda del 50%

    Evitar diafragmas con discontinuidades

  • La IRREGULARIDAD significa un diseo mucho mas largo en tiempo y dedicacin y por consecuencia mas costo. Las estructuras regulares no necesitan tanto trabajo como las irregulares. La experiencia muestra que las edificaciones de configuracin irregular rara

    vez muestran eficacia a comparacin con las regulares. La irregularidad tambin pide conexiones especiales y otro tipo de miembros mas fuertes y caros.

    PLANTAS REGULARES E IRREGUALRES

  • PLANTAS REGULARES E IRREGUALRES

    Se ha hablado de la necesidad de proyectar plantas estructurales regulares, con el fin de poder predecir su comportamiento, con el mtodo basado en efectos estticos equivalentes (fuerzas hipotticas que producen, en la construccin, los mismos efectos que la accin ssmica). En la figura se ilustran, en forma cualitativa, las disposiciones en planta que resultan recomendables y las que son inconvenientes.

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    DEFINICION DE IRREGULARIDAD

    Irregularidad Torsional por considerarse cuando los diafragmas no son flexibles

    Mximo desplazamiento relativo del piso (deriva), calculado incluyendo la torsin accidental, en un extremo de la estructura transversal a un eje es ms de 1.2 veces el promedio de los desplazamientos relativos del piso de los dos extremos de la estructura.

    Esquinas Interiores

    La configuracin del plano de una estructura y su sistema resistente a las fuerzas laterales que contienen esquinas interiores, se considera irregular, cuando ambas proyecciones de la estructura, ms all de una esquina reentrante son mayores del 150% de la dimensin en el plano de la estructura en dicha direccin,

    TIPO

    1P

    2P

    Cada estructura debe designarse como regular o irregular desde el punto de vista estructural:

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    TIPO

    Discontinuidad de diafragma Se considera irregular, cuando los diafragmas con discontinuidades abruptas o variaciones de rigidez, incluyendo las causadas por reas recortadas o abiertas mayores del 50% del rea bruta encerrada del diafragma o cambios en la rigidez efectiva del diafragma mayores del 50% de un piso al siguiente

    Desviaciones fuera del plano Se considera irregularidad, cuando existen discontinuidades en una trayectoria de fuerza lateral, como desviaciones fuera del plano de los elementos verticales

    Sistemas no paralelos Se considera irregular, cuando los elementos verticales resistentes a las cargas laterales no son paralelos ni simtricos con respecto a los ejes ortogonales principales del sistema que resiste las fuerzas laterales.

    3P

    4P

    5P

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    DEFINICION DE IRREGULARIDAD

  • Es importante la simplicidad para un mejor comportamiento ssmico de conjunto de una estructura.

    Simetra respecto a sus dos ejes.

    Proyectar Entender Dibujar Construir detalles estructurales

    Falta de regularidad Masa Simetra Rigidez o resistencia

    En ambas direcciones en planta produce torsin

    Juntas de construccin

    En caso de que se tuviera entrantes y salientes Dividir la planta global en varias formas rectangulares Como segunda opcin se puede restringir las mismas con limites mximos

    simetra estructural si el centro de masa y el centro de rigidez coinciden en la planta. La simetra es conveniente tambin a la forma del edificio sino tambin a la distribucin de la estructura

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    TIPOS DE CONFIGURACION

  • En los ltimos 10 aos trabajo en Direcciones y Gerencias de diferentes organismos pblicos concentrados y desconcentrados, en caso de Proyectos especiales del INADE, as como en INADE mismo , Gobiernos Locales y Regionales actualmente se desempea como gerente de operaciones del Consorcio Rio Rmac.

    ING. HERNAN RICALDI ENTREVISTA

  • Qu criterio debera tener un arquitecto para realizar un diseo sismo resistente?

    ING. HERNAN RICALDI

  • ING. HERNAN RICALDI

    De que manera se puede configurar al edificio para que tenga capacidad sismo resistente?

  • Puede un diseo de planta irregular ser sismo resistente? Como se lograra?

    ING. HERNAN RICALDI

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES TORSION

    Si el centro de masa (CdM) de un edificio no coincide con el centro de Resistencia (CdR), un movimiento torsional acta en el plano horizontal causando que los diafragmas de los pisos se tuerzan en relacin al centro de resistencia. La rotacin afecta las columnas mas alejadas del centro de resistencia. Estos estn situados a largas deflexiones horizontales, a veces hasta deformarlas tanto que lleguen al colapso.

    3. Suavizar los muros portantes mas muros de menor distancia

    Se puede mejorar esto:

    1. Minimizar la distancia en la planta entre el centro de masa y el centro de resistencia.

    2. El espacio entre ellas debe ser largo para maximizar la resistencia y fuerza en torsin latente. Los brazos largos entre pares de paredes proveen la mejor resistencia ante la torsin.

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES TORSION

    Centro de Resistencia

    Muro Portante

    Centro de Resistencia

    Distancia ente puntos de resistencia

    Centro de Resistencia

    Centro de Masa

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES TORSION

    Centro de Resistencia

    Rotacin de Diafragma

    Centro de Resistencia

    Rotacin de Diafragma

    Muro Portante

    Centro de Masa

    Centro de Resistencia

    Limite de Calle

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES TORSION

    Momento Flector

    Muro resistente a fuego

    Muro No Estructural

    Centro de Resistencia

    Unin de diafragma

    con el muro

    Penetracin

    Centro de Masa

    Centro de Masa

    Centro de Resistencia

    Muro No Estructural

    Momento Flector

    Material Liviano

    resistente a fuego

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES ESQUINA INTERIOR O ENTRANTE

    Es una caracterstica muy comn de la configuracin general de un edificio, que en planta tiene forma de L, H, U, T o planta en cruz.

    Una definicion tipica de una configuracion irregular de esquina entrante es donde A es mayor al 15% de B.

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES ESQUINA INTERIOR O ENTRANTE

    Estas formas plantean dos problemas. Por un lado tienden a producir variaciones de rigidez y, por tanto, movimientos diferenciales entre las partes del edificio, causando una concentracin de esfuerzos en la esquina entrante.

    Deflexin Horizontal, posible dao a columna

    rea potencial de dao en el diafragma

    Direccin de Sismo

    Deflexin Pequea

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES ESQUINA INTERIOR O ENTRANTE

    En momentos de sismo la mayora tienden a torcerse en direcciones del sismo pero esto puede solucionarse dejante espacios o juntas entre ellas y convertirlas en estructuras separadas. La solucin al problema de esquine tiene dos enfoques:

    1. Unir con ms fuerza la unin de los edificios mediante colectores en la interseccin, muros estructurales o usar esquinas entrantes achaflanadas en vez de ngulos rectos, que reduzcan el problema del cambio de seccin.

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES ESQUINA INTERIOR O ENTRANTE

    2. Dividir estructuralmente el edificio en formas ms sencillas

    Junta ssmica

  • De que manera la configuracin en planta afecta a un edificio?

    ING. HERNAN RICALDI

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES DISCONTINUIDAD DE DIAFRAGMA

    Lamentablemente en la arquitectura los diafragmas o pisos no son continuos, estos

    son interrumpidos por la circulacin vertical , por posos de luz o aire , etc.

    El diafragma es un elemento resistente que actua transfiriendo fuerzas laterales entre elementos verticales, acta como viga horizontal.

    Muro Portante Diafragma

    Perforacin en Diafragma

    Caso de perforacin en una planta rectangular, en la que se presenta en medio de dos muros

    portantes.

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES DISCONTINUIDAD DE DIAFRAGMA

    Elemento estructural de acero

    Formas de solucionar la falta de rigidez por el vaco:

    EL vaco destruye la habilidad del diafragma para expandirse hacia el muro derecho, si el propsito del vaco es para iluminar se podra estructura como elemento de reforzamiento.

    Si la estructura diagonal fuera la mejor solucin debido a un tema esttico o funcional, tambin se podra resolver por medio de un reforzamiento en forma de celosa y brindar la misma resistencia.

    Estructura como Celosia

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES DISCONTINUIDAD DE DIAFRAGMA

    Si en el caso anterior, el propsito del vaco fuera otro que no fuera luz y ventilacin, las opciones anteriores no serviran y se tendra que reubicar el muro portante

    Muro No Estructural

    Enlace de muro a diafragma

    Vaco para escalera

    Nuevo muro portante

    Vaco en Diafragma Muro Portante

    Independizar los diafragmas como 2 estructuras separadas. Se reemplaza muros portantes por momentos flectores

    Momento Flector

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES DISCONTINUIDAD DE DIAFRAGMA

    Peldao en Diafragma Muro Portante

    Peldao en Diafragma

    Columna

    Carga

    Apoyo

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES DISCONTINUIDAD DE DIAFRAGMA

    Fuerza de Inercia

    El Peldao previene a las fuerzas de inercia del lado derecho en ser transmitidas a los muros

    portantes en el eje X Peldao en Diafragma

    La dificultad expuesta por el peldao en el diafragma es resuelto aumentando el numero de muros portantes eficaces en la direccin X a cuatro, y conectando dos a cada seccin de diafragma, los momentos flectores reemplazan la direccin Y de los muros portantes para evitar un sistema combinado una vez que el momento flector es presentado en el peldao, las muros portantes originales en la direccin Y sern conservados

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES SISTEMAS NO PARALELOS

    La habilidad de cada configuracin para resistir fuerzas horizontales y torsin es entendida considerando la longitud de cada sistema vertical como un vector de fuerza. Un vector puede ser resuelto por componentes paralelos a un conjunto de ejes.

    Muro Portante

    Ejemplos de Sistemas No Paralelos

    Componente Y de Fuerza de Muro

    Componente X de Fuerza de Muro

    Reaccin desde el muro

    Direccin de la Fuerza de Inercia

    Tensin interna en el diafragma

    Cuando estos sistemas resisten fuerzas horizontales su orientacin lleva a fuerzas secundarias que demandan mantener un equilibrio

  • Cmo se plantea las medidas de separacin de edificios para su desplazamiento en un sismo?

    ING. HERNAN RICALDI

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES GOLPE Y SEPARACION

    Los edificios se golpean entre si durante un terremoto cuando la junta de separacin no es lo suficientemente ancha . Esta separacin depende dela flexibilidad de un edificio y de su altura.

    El ancho de separacin de la junta ssmica depende de la flexibilidad del edificio y su altura y se considera

    tanto en elevacin como en planta.

    Junta ssmica y deflexin mxima

    Separacin ssmica entre

    edificios y limite del lote

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES GOLPE Y SEPARACION

    Se debe decidir entre elementos de separacin largos y altos o buscar un ancho apropiado.

    El ancho de separacin tambin es requerido cuando un solo edificio es dividido en dos estructuras independientes.

    Estructura Longitudinal de Techo

    Proteccin de hoja de metal

    Soportes

    100 mm

    Detalle de Seccin de la Separacin en el Techo permitiendo el movimiento del edificio en dos direcciones

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES GOLPE Y SEPARACION

    Se debe decidir entre elementos de separacin largos y altos o buscar un ancho apropiado.

    Tambin existen juntas ssmicas para separar los pisos de un edificio as como otros muros y techos.

    Piso Detalle permite placa

    salir fcilmente

    Placa de Metal Unin al Concreto

    Cmara de Fuego

    Seccin

    A B

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES GOLPE Y SEPARACION

    Existen dos mtodos para apoyar el piso en una separacin ssmica

    Piso

    Columna Separacin ssmica

    Viga

    Planta de Separacin ssmica y columnas en ambos lado de la abertura

    Soporte

    A A

    Viga

    Planta de separacin ssmica con vigas y columnas en un lado

    Soporte Corredizo Separacin ssmica

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES PUENTES ENTRE EDIFICIOS

    Estn formados fundamentalmente por elementos horizontales que se apoyan en sus extremos sobre soportes o pilares. Mientras que la fuerza que se transmite a travs de los pilares es vertical y hacia abajo y, por lo tanto, stos se ven sometidos a esfuerzos de compresin, las vigas o elementos horizontales tienden a flexionarse como consecuencia de las cargas que soportan. El esfuerzo de flexin supone una compresin en la zona superior de las vigas y una traccin en la inferior.

    Edificio terremoto en Japn 1995

  • IRREGULARIDADES HORIZONTALES PUENTES ENTRE EDIFICIOS

    Establecer un elemento estructural rgido y no permitir la cada del puente

    Moderador en ambas direcciones

    Puente

    Moderador Normal al Puente pero libre de moverse en direccin del puente y rotar

    Mayor Movimiento en Eje Y

    Planta demostrando la direccin en eje Y relacionada al movimiento entre edificios

    Menor Movimiento en Eje Y

    Elevacin mostrando el movimiento mximo en relacin a los edificios separados

    Elevacin mostrando el movimiento mximo en relacin a los edificios acercndose

    A B

    Fijo

    Corredizo

    Fijo

    Corredizo

    Junta corrediza de superficies de metal y

    tefln.

    Detalle A Detalle B

  • ING. HERNAN RICALDI

    Es factible alterar la configuracin de una planta ya construida?Como se podra lograr?

  • En el proceso de diseo se deben tomar en cuenta las caractersticas que son relevantes en el comportamiento ssmico del edificio:

    Peso Diseo de Planta

    Uniformidad y distribucin del

    sistema estructural:

    Elevacin y Proporcin

    Separacin de Volmenes

    Elementos No Estructurales

    CONFIGURACION DE UN EDIFICIO CARACTERISTICAS

  • Cmo tratamos el peso de un edificio para hacerlo sismo resistente?

    ING. HERNAN RICALDI

  • 1. Peso:

    CARACTERISTICAS: PESO

    Distribucin irregular del Peso

    - Se debe procurar un edificio lo ms ligero posible, incluyendo el peso de los revestimientos y elementos divisorios.

    - Cualquier cambio en el tamao del edificio afecta su comportamiento.

    - A veces se llega al cambio en el sistema estructural por otro adecuado.

  • CARACTERISTICAS: PESO

    CUANTIFICAR LA FUERZA DEL SISMO EN

    UN EDIFICIO

    La distribucin de paredes es de forma complicada, las plantas presentan alas, vestbulos, balcones,

    torres, techos en volado, tambin las que posean aberturas para escaleras, elevadores, ductos y

    tuberas as como los techos con vacos para alojar claraboyas, cubos de ventilacin y chimeneas

    - Evitar las masas que sean innecesarias.

    Recomendacin:

    - Las masas ubicadas en las partes altas de un edificio no son favorables porque la aceleracin crece con la altura, es conveniente ubicar en los pisos bajos las reas donde se prevn mayores concentraciones de pesos .

    - Impedir las fuertes diferencias de los pesos en pisos sucesivos y tratar que el peso del edificio est distribuido simtricamente en la planta de cada piso.

    (Ambrose y Vergun, 2000; Bazn y Meli, 2001; Grases, Lpez y Hernndez, 1987).

  • 1. Longitud de planta: Las estructuras con dimensiones considerables en planta, experimentan grandes variaciones de la vibracin a lo largo de la estructura que generan fuerzas rotacionales.

    CARACTERISTICAS: PLANTA : LONGITUD

    Permitir los movimientos al incluir juntas.

    Recomendacin:

    Considerar los esfuerzos producidos por los movimientos diferenciales durante el diseo

  • 2. Perimetral: Los muros laterales y/o traseros estn sobre los lmites de la construccin por lo que no tiene aberturas, mientras la fachada frontal con ventanas hacia la calle es abierta; por lo que el techo tiende a torcerse, generando problemas sobre el edificio.

    CARACTERISTICAS: PLANTA : PERIMETRAL

    Planta con Problema Perimetral

  • a) Prticos con resistencia y rigidez aproximadamente iguales para todo el permetro.

    CARACTERISTICAS: PLANTA : PERIMETRAL

    Recomendacin:

    Reducir la posibilidad de torsin. Se pueden emplear alternativamente cuatro estrategias:

    b) Aceptar la posibilidad de tener torsin y disear la estructura para resistirla.

    d) Aumentar la rigidez de las fachadas abiertas mediante muros dentro o cerca de la parte abierta.

    c) Usar un prtico muy fuerte, con diagonales en la fachada abierta.

  • 3. Falsa simetra: Edificios que poseen una configuracin en apariencia sencilla, regular y simtrica, pero debido a la distribucin de la estructura o la masa es asimtrica.

    CARACTERISTICAS: PLANTA : SIMETRIA

    A A A B

    C C D

    Planta con Problema de Falsa Simetra

  • CARACTERISTICAS: PLANTA : SIMETRIA

    Recomendacin:

    La ubicacin simtrica de los elementos resistentes, si por aspectos de planeacin no es posible, se debe agregar algunos elementos resistentes en una parte del edificio que equilibren la distribucin de la resistencia de forma que disminuya la excentricidad en planta.

    A A B B B B

  • 4. Esquina: Plantas con formas en L, T, U, H, +, o una combinacin de estas. Durante un movimiento ssmico cada ala tiene un movimiento diferente y la esquina interior o entrante que es la unin entre las dos alas adyacentes es la parte que ms dao va a presentar.

    CARACTERISTICAS: PLANTA : ESQUINA

    Planta con Problema de Esquinas

  • Dividir estructuralmente el edificio en formas ms sencillas o unir con ms fuerza la unin de los edificios mediante colectores en la interseccin, muros estructurales o usar esquinas entrantes achaflanadas en vez de ngulos rectos, que reduzcan el problema del cambio de seccin.

    Recomendacin:

    Edificio con excentricidad disminuida

    Edificio con juntas con esquinas mas rgidas y achaflanada

    CARACTERISTICAS: PLANTA : ESQUINA

  • CARACTERISTICAS: ELEVACION Y PROPORCION

    Definicin Las reducciones bruscas de un nivel a otro, tiende a amplificar la vibracin en la parte superior y son particularmente crticas. El comportamiento de un edificio ante un sismo es similar a una viga en volado, donde el aumento de la altura implica un cambio en el perodo de la estructura que incide en el nivel de la respuesta y magnitud de las fuerzas. La sencillez, regularidad y simetra que se busca en planta tambin es importante en la elevacin del edificio, para evitar que se produzcan concentraciones de esfuerzos en ciertos pisos o amplificaciones de la vibracin en las partes superiores del edificio. Son particularmente (Bazn y Meli, 2001)

  • CARACTERISTICAS: ELEVACION Y PROPORCION

    1. Proporcin: Este aspecto puede ser ms importante que el tamao o altura, ya que mientras ms esbelto es el edificio mayor es el efecto de voltearse ante un sismo, la contribucin de los modos superiores es importante y el edificio puede hacerse inestable por el efecto P-.

    Se sugiere que se procure limitar la relacin altura/anchura a 3 4.

    Recomendacin:

  • CARACTERISTICAS: ELEVACION Y PROPORCION

    2. Escalonamiento: Consiste en una o ms reducciones abruptas en el tamao del piso de un nivel con respecto al siguiente o hacer el edificio ms grande a medida que se eleva (escalonamiento invertido)

    Usar cambios de seccin en un escalonamiento normal o invertido. El primer tipo de solucin consiste en una separacin ssmica en planta. Evitar la discontinuidad vertical de las columnas.

    Recomendacin:

  • CARACTERISTICAS: ELEVACION Y PROPORCION

    3. Piso dbil: Se refiere a los edificios donde una planta es ms dbil que las plantas superiores, causado por la discontinuidad de resistencia y rigidez. Este problema es ms grave cuando el piso dbil es el primero o segundo, en donde las fuerzas ssmicas son mayores.

    - Aumentar el nmero cargas que se distribuyen segn la rigidez de los elementos resistentes de columnas o agregar diagonales.

    Recomendacin:

    - Se puede lograr una planta baja alta eliminando la discontinuidad dinmica mediante un marco vertical que abarque varios pisos, en el cual la estructura tenga uniformidad de rigidez en toda su altura, agregando pisos adicionales ligeros de tal modo que tengan tan poco efecto como sea posible en las caractersticas de la estructura principal.

    - Reducir la discontinuidad por otros medios

  • CARACTERISTICAS: ELEVACION Y PROPORCION

  • CARACTERISTICAS UNIFORMIDAD Y DISTRIBUCION

    Definicin La influencia del sistema estructural en la respuesta ssmica es indiscutible ya que suministra la resistencia y rigidez necesaria para evitar daos no estructurales durante sismos moderados, as como garantiza la integridad del edificio. Por lo tanto, es importante que el arquitecto proponga un sistema adecuado para lo cual debe considerar la simplicidad y simetra, igualmente es conviene tomar en cuenta aspectos tales como: cambios de secciones, redundancia, densidad en planta, diafragma rgido, columna fuerte viga dbil, interaccin prtico muro.

  • CARACTERISTICAS UNIFORMIDAD Y DISTRIBUCION

    Cambios de secciones Los cambios bruscos de seccin en los miembros son un tipo de problema de variacin de rigidez que se debe evitar. De igual forma los muros y/o columnas que no siguen una misma lnea, no son recomendables por lo que estas lneas de resistencia deben ser continuas.

    Redundancia La redundancia se refiere a la existencia de abundantes lneas resistentes continuas y monolticas, proporciona un alto grado de hiperestaticidad que cumple con el requisito bsico para la supervivencia de la edificacin, ya que posee mltiples mecanismos de defensa que garantizan la redistribucin de esfuerzos una vez que algunos miembros hayan fallado. En cada una de las direcciones principales de la edificacin y salvo que se trate de edificios de dos o tres plantas, es conveniente disponer como mnimo, tres lneas de resistencia.

    Des uniforme Uniforme

    La hiperstacidad favorece las lneas alternas de cargas (redundancia)

  • 1. Densidad en planta La densidad de la estructura en planta a nivel del terreno, se define como el rea total de todos los elementos estructurales verticales (columnas, muros, diagonales) dividida entre el rea bruta del piso.

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    Diafragmas rgidos Los diafragmas de las edificaciones deben ser rgidos en su plano para igualar las deformaciones de los elementos verticales y evitar concentraciones de esfuerzos indeseables en las zonas de unin.

    CARACTERISTICAS UNIFORMIDAD Y DISTRIBUCION

  • - Los diafragmas de las edificaciones deben ser rgidos en su plano para igualar las deformaciones de los elementos verticales y evitar concentraciones de esfuerzos indeseables en las zonas de unin.

    CARACTERISTICAS UNIFORMIDAD Y DISTRIBUCION

    - Las normas permiten diafragmas flexibles pero se hace difcil estimar la respuesta dinmica de edificaciones con diafragmas flexibles. La utilizacin de diafragmas rgidos simplifica notablemente el proceso de anlisis ya que permite el uso de modelos matemticos sencillos.

  • Columna Fuerte Viga Dbil En sistemas porticados es un requisito fundamental para el buen comportamiento de la estructura, que la disipacin de energa se inicie en los elementos horizontales, por lo que se debe anteponer los diseos de columnas fuertes y vigas dbiles

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    CARACTERISTICAS UNIFORMIDAD Y DISTRIBUCION

  • Interaccin Prtico Muro Las configuraciones con alta rigidez torsional con respecto a su rigidez, poseen mejor comportamiento durante terremotos, por lo cual los muros deben colocarse en la periferia de la edificacin, dando as un uso ms eficiente.

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    SOLUCIONES

    CARACTERISTICAS UNIFORMIDAD Y DISTRIBUCION

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    Definicin: Los efectos de los elementos no estructurales son menospreciados en un anlisis ordinario de estructuras y a menudo son la causa de los daos y la falla. La experiencia ha demostrado que la presencia de elementos no estructurales puede cambiar el comportamiento dinmico de una estructura, ya que las fuerzas ssmicas son atradas por las reas de mayor rigidez y si estas no estn diseadas para resistir las fuerzas, posiblemente fallen teniendo efectos desfavorables en la edificacin.

    CARACTERISTICAS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES

  • Recomendaciones: Para evitar los efectos no deseados de los elementos no estructurales, se debe evitar una disposicin irregular en planta y elevacin de la tabiquera y disearla para que resista la distorsin estructural. Para ello existen dos enfoques. El primero consiste en integrarla a la estructura y el segundo en separarla de forma adecuada de los prticos.

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    CARACTERISTICAS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES

  • - Los revestimientos deben estar bien conectados a las paredes o separarlos de las paredes con conectores que eviten la separacin de las paredes.

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    CARACTERISTICAS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES

    - Las ventanas se deben separar de la deformacin de los prticos, excepto cuando el cristal sea irrompible (si el desplazamiento horizontal del prtico es pequeo se puede proteger el vidrio con una masilla suave).

    - Las puertas son elementos importantes durante un evento ssmico, por lo que deben disearse para que sigan siendo funcionales despus de ocurrido el evento, bien sea mediante anlisis dinmico o colocando elementos que no se vean afectados por la deriva lateral.

  • CONCLUSIONES

    La configuracin de una planta es mas importante de lo que uno se imagina. Es donde descansa la mayor cantidad de cargas en un movimiento ssmico .

    La simetra y proporcin en un edificio son las caractersticas importantes al momento de disear un edificio.

    El arquitecto debe trabajar en conjunto con el ingeniero para llegar a una fusin entre la arquitectura y la ingeniera. Esto es posible si permitimos desde un comienzo disear teniendo un criterio sismo resistente.

    Un edificio sismo resistente comienza con una buena planificacin de distribucin de peso y evitar la excentricidad.

    La irregularidad en la forma no es impedimento para poder desarrollar una planta sismo resistente.

  • RECOMENDACIONES

    La recomendacin que se puede llegar ante el anlisis de como funciona una planta en el momento de un sismo se establecen en el principio de que el arquitecto es el personaje principal en la toma de decisiones sobre donde ira el peso del edificio, sobre su forma, su tamao y por supuesto su configuracin horizontal. Todo esto no debe limitar la creatividad del mismo, pero si disear con un criterio de salvaguardar su construccin por medio de los requisitos para conseguir una configuracin de planta rgida y segura ante un movimiento telrico. Se ha demostrado que hay muchas formas de resolver la forma irregular de una planta para que esta no caiga en la excentricidad . Se entiende que es mejor trabajar con estructuras independientes y fuertes. Proporcionadas y simtricas. En nuestro Pas, como lo ensea el Ingeniero Ricaldi, se puede valorar lo econmico y simple en el campo de la construccin residencial que es el mas abundante, hacindolo podremos conseguir una estructura fuerte y segura.