CONSIDERACIONES DE DISEÑO

PARA ESTRUCTURAS

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENARegional Cundinamarca

Centro de Desarrollo Agroindustrial y EmpresarialObras Civiles - 1070264

Competencia 280301026: Controlar y supervisar los recursos y procesos técnicos de acuerdo con las normas, planos y especificaciones, para obtener los resultados esperados

•RESULTADOS DE APRENDIZAJE•6. Supervisar procesos de construcción de estructuras de acuerdo a normas, planos y especificaciones.

•CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Aspectos a tener en cuenta en el diseño•Análisis de cargas•Análisis sísmico•Derivas•Diseño de elementos estructurales: Columnas, Vigas (chequeo columna fuerte – viga débil)

•Esfuerzos cortantes amplificados por efectos de sismos

•Elementos no estructurales

Análisis de Cargas•NSR-10: Capítulo B.3

•CARGA MUERTA: Cubre todas las cargas de elementos permanentes de construcción, incluyendo su estructura, los muros, pisos, cubiertas, cielos rasos, escaleras, equipos fijos y todas aquellas cargas que no son causadas por la ocupación y uso de la edificación.

CARGAS MUERTAS

Kilonewton•Unidad de fuerza del Sistema Internacional de Unidades, que equivale a 1.000 Newton: fuerza con que la tierra “jala” un objeto, por acción de la gravedad

•Fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s2 a un objeto de 1 Kg de masa.

•N =

CARGAS MUERTAS

CARGAS MUERTAS

CARGAS MUERTAS

CARGAS MUERTAS

CARGAS MUERTAS

CARGAS MUERTAS

Análisis de Cargas•NSR-10: Capítulo B.4

•CARGAS VIVAS: Son aquellas cargas producidas por el uso y ocupación de la edificación y no debe incluir cargas ambientales tales como viento y sismo.

• Las cargas vivas en las cubiertas son causadas por:a) Los materiales, equipos y trabajadores

utilizados en el mantenimiento de la cubierta, y

b) Las causadas por objetos móviles, tales como materas u otros objetos decorativos, y por las personas que tengan acceso a ellas.

CARGAS VIVAS

CARGAS VIVAS

CARGAS VIVAS

•NSR-10: Capítulo B.4• B.4.2.2 – EMPUJE EN PASAMANOS Y ANTEPECHOS

•B.4.4 – CARGAS DE IMPACTO: Cuando la estructura quede sometida a carga viva generadora de impacto, la carga viva debe incrementarse, para efectos de diseño, por los siguientes porcentajes:

CARGAS VIVAS

(a) Soportes de Elevadores y Ascensores 100%

(b) Vigas de puentes grúas con cabina de operación y sus conexiones 25%

(c) Vigas de puentes grúas operados por control remoto y sus conexiones 10%

(d) Apoyos de maquinaria liviana, movida mediante motor eléctrico o por un eje 20%

(e) Apoyos de maquinaria de émbolo o movida por motor a pistón, no menos de 50%

(f) Tensores que sirvan de apoyo a pisos o balcones suspendidos y escaleras 33%

CARGAS VIVAS

•NSR-10: Capítulo B.4• B.4.7 – EFECTOS DINÁMICOS: Las edificaciones expuestas a excitaciones dinámicas producidas por el público tales como: estadios, coliseos, teatros, gimnasios, pistas de baile, centros de reunión o similares

•B.4.8 – CARGAS DE EMPOZAMIENTO DE AGUA Y DE GRANIZO

CARGAS VIVAS

EMPUJE DE TIERRA Y PRESIÓN HIDROSTÁTICA•NSR-10: Capítulo B.5

• B.5.1 – EMPUJE EN MUROS DE CONTENCIÓN DE SÓTANOS: Estructuras localizadas bajo tierra, análisis según localización del nivel freático

•B.5.2 – PRESIÓN ASCENDENTE, SUBPRESIÓN, EN LOSAS DE PISO DE SÓTANOS:

•B.5.3 – SUELOS EXPANSIVOS – consultar Título H

•B.5.4 – ZONAS INUNDABLES – efectos de flotación

FUERZAS DE VIENTO•NSR-10: Capítulo B.6

• El alcance de este capítulo es el cálculo de fuerzas de viento para el diseño según el sistema principal de resistencia de fuerzas de viento de la edificaciones SPRFV – casos especiales deben ser aprobados por la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcción Sismo Resistente.

•Se involucran varios factores: velocidad del viento, topografía, revestimientos, coeficiente de importancia, entre otros.

FUERZAS DE VIENTO

PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS•NSR-10: Capítulo C.9

PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS•NSR-10: Capítulo C.9

PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS•NSR-10: Capítulo C.21

• C.21.3.4 – Vigas con capacidad moderada de disipación de energía•C.21.3.4.1 – El ancho del elemento, bw, no debe ser menor que 200 mm

•NSR-10: Capítulo C.21• C.21.5 – Elementos sometidos a flexión en pórticos especiales resistentes a momentos con capacidad especial de disipación de energía•C.21.5.1.3 – El ancho del elemento, bw, no debe ser menor que el más pequeño de 0.3 h y 250 mm

PREDIMENSIONAMIENTO DE PLACAS MACIZAS

•Buscar la longitud más larga•Siempre trabajan en la longitud más corta•Buscar la longitud del rectángulo más largo, con el lado más corto; situación más crítica.

•Nuevamente se recurre a la Tabla CR. 9.5 y C.9.5.(a)

PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS•NSR-10: Capítulo C.21

• C.21.3.5 – Columnas con capacidad moderada de disipación de energía•C.21.3.5.1 – La dimensión menor de la sección transversal, medida en una línea recta que pasa a través del centroide geométrico, no debe ser menor de 250 mm. Las columnas en forma de T, C o I pueden tener una dimensión mínima de 0,20 m pero su área no puede ser menor de 0,0625 m2

PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS•NSR-10: Capítulo C.21

• C.21.6 – Elementos sometidos a flexión y carga axial pertenecientes a pórticos especiales resistentes a momentos con capacidad especial de disipación de energía•C.21.6.1.1 – La dimensión menor de la sección transversal, medida en una línea recta que pasa a través del centroide geométrico, no debe ser menor de 300 mm. Las columnas en forma de T, C o I pueden tener una dimensión mínima de 0,25 m pero su área no puede ser menor de 0,09 m2

PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS

•Es ideal que el sentido más corto de la planta, esté cubierto por la mayor longitud de columnas posible, porque de esta manera controlan los desplazamientos de la edificación en el sentido más corto, los cuales son más drásticos.

•El espaciamiento entre columnas podrán tener un máximo de 6,5 m, longitud que permite proyectar una altura de viga admisible a los diseños que se plantean arquitectónicamente.

•Para edificios de entre 6 y 15 pisos de altura, se puede proyectar la dimensión más larga de una columna de 10 cm por piso, vs el ancho mínimo, o un poco más.

PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS

Diseño para una vivienda de dos plantas

•Losas en una dirección cuando la relación del lado mayor sobre el lado menor es un número menor o igual a 1.5

•La altura mínima entre el piso acabado hasta la parte inferior de la viga de entrepiso deberá ser de 2.20 m