Construccion y diseño estructural

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UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO

FACULTAD DE ARQUITECTURA

VI SEMESTRE

CONSTRUCCIÓN Y DISEÑO ESTRUCTURAL III

GRUPO 1

DOCENTE: EDUARDO PERTUZ

ESTUDIANTE: SARA ISABEL REALES ARIAS

TRABAJO FINAL

28 DE NOVIEMBRE DEL 2017

BARRANQUILLA

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INTRODUCCIÓN

Durante la cátedra de Construcción y Diseño Estructural III, ha sido socializado lo que deberíamos tener en cuenta al momento de realizar la configuración estructural en un diseño arquitectónico; Socializamos algunas de las características del concreto, las losas, zapatas, vigas, el momento o magnitud y tipos de esfuerzo, refuerzos y columnas. Se aclararon los tipos de fuerza que actúan sobre el concreto con el fin de deformarlo, ya que este, dependiendo de la carga, puede ser sometido al esfuerzo de tensión, compresión, torsión o cortante.

La relación existente entre lo aplicado en la cátedra y en lo leído del texto me da a pensar ¿Qué tan desarrollados nos encontramos respecto al conocimiento de los métodos estructurales existentes para que las edificaciones sean sismorresistentes? y ¿Qué importancia tienen la configuración del edificio y los reglamentos de construcción?

Respecto al Desarrollo del conocimiento sobre la naturaleza e importancia de la configuración y los reglamentos, si le damos una revisión a la historia de la arquitectura y los estilos arquitectónicos de las edificaciones más reconocidas, nos damos cuenta, cómo lo menciona el texto en la introducción, que la mayor parte han surgido en regiones sísmicas, cuando en ese tiempo no existían aún estudios para prevenir derrumbes o fallos en las edificaciones, o normas como la NSR-10, porque para esa época los terremotos eran vistos como actos divinos, y su única precaución era ofrecer plegarias en vez de buscar alguna solución arquitectónica o de ingeniería. Sin embargo, cada vez que iban apareciendo más catástrofes causadas por terremotos, las personas a cargo de las grandes ingenierías se colocaron en la búsqueda de respuestas para sus problemas constructivos, ver cómo hacer sus edificaciones más resistentes y así evitar al máximo las víctimas, sacaron la conclusión de que “el diseño del edificio influía en su comportamiento sísmico”, por lo cual se intensificó el interés en el diseño sísmico, rama de la ingeniería que fue planteada para dar soluciones en la estructura del edificio. El ingeniero proyecta lo que el arquitecto plantea y lleva en orden en la configuración general de la construcción, donde los factores que influyen son el tamaño, la naturaleza, la situación de los elementos no estructurales y estructurales que componen el “esqueleto y la estabilidad del edificio”; además es aquel que decide los tipos de sistemas resistentes debido a que las estructuras son diseñadas para soportar cargas, las cuales en un momento determinado producen el esfuerzo, es decir que es posible que sean utilizados para que el esfuerzo superior a la resistencia de los materiales y de las conexiones estructurales, logren soportar las fuerzas sísmicas.

Algunas de las características que tienen la mayoría de edificios con estructuras buenas y fuertes, son construidas y tienen plantas diseñadas detalladamente con las normas seguras para el diseño y la construcción, planteado por el arquitecto y luego son ampliadas con la experiencia, juicio y análisis dinámico completo por el ingeniero; están soportados por fuertes esqueletos de marcos de acero recubiertos con concreto para protección contra el fuego, rellenos con muros de mampostería de ladrillo muy bien construidos y con fuertes sistemas de losas. Para esto tuvieron que llevar una selección muy rigurosa con los materiales que serían escogidos para el “esqueleto y el cuerpo” de la edificación. El edificio puede sufrir muchos daños estructurales, pero mientras que no colapse, se ha cumplido con el reglamento, debido a que su propósito es prevenir al máximo los daños hacia las personas.[pic 3]

CAPÍTULO IV. INFLUENCIA DE LA CONFIGURACIÓN SOBRE EL COMPORTAMIENTO SÍSMICO

Uno de los procesos primordiales al diseñar, no solo es satisfacer las necesidades funcionales, sociales y estéticas, sino que lo más recomendable es que desde el principio se debería plantear una buena configuración y un esquema estructural razonable, teniendo en cuenta que entre más sencilla, continua, simétrica, rectilínea y repetitivas sean las soluciones, mayor será la estabilidad de las estructuras estáticas donde habitamos y realizamos nuestras tareas diarias, como lo menciona el Arq. José Francisco Terán - Nicaragüense.

La configuración, como lo mencioné anteriormente, “se refiere tanto a la forma de conjunto del edificio, como al tamaño, naturaleza y localización de los elementos resistentes y no estructurales dentro de él”.  Debido a que los sismos ejercen fuerzas que fluctúan rápidamente, las respuestas del edificio son medidas en diagramas donde se aplican fuerzas con direcciones a varios ejes, ya que el edificio no es un bloque homogéneo, sin embargo, sería una coincidencia que la dirección de un movimiento en el sismo de con el eje estudiado en el diagrama, por ejemplo, una casa con estructura de madera es de peso ligero, la cantidad de muros serían el soporte donde se distribuyen las cargas, sería probable que luego de un temblor su estructura quede intacta.

Las formas simétricas son mucho más convenientes económica y estructuralmente, porque el centro de masa y de resistencia se localizan en un mismo punto funcionando mejor que una estructura asimétrica, porque en la esta se concentran los esfuerzos provocando la torsión; sin embargo, puede existir la posibilidad que la apariencia sea asimétrica y aun así funcionará bien porque su estructura en realidad estaría diseñada simétricamente. La proporción de la escala y su relación de esbeltez (altura, longitud y dimensiones laterales), son importantes ante la respuesta sísmica, cuando se altera el tamaño de la estructura y sus componentes, su comportamiento sísmico cambia, es decir que en mayor tamaño de la estructura, menor será el número de alternativas para su solución estructural; si existe una libertad en la utilización del terreno, la altura del edificio influye demasiado, entonces se debe ver la relación Altura/Ancho porque puede aumentar o disminuir sus fuerzas sísmicas. La densidad de la estructura en planta, carga con todos los elementos estructurales verticales, donde la primera planta debe ser capaz de soportar su propia carga lateral y las fuerzas cortantes de los pisos superiores, dichas son soportadas por las losas o placas de concreto reforzado, que son elementos de apoyo a las cargas vivas y muertas, transmitidas a las vigas, con las cuales se funden monolíticamente, esta superficie plana horizontal puede encontrarse apoyada sobre vigas, muros de carga o columnas. Cuando la planta general es extremadamente grande, al edificio se le puede dificultar mantenerse unido por las vibraciones asincrónicas que producen esfuerzos longitudinales de flexión-compresión en sus columnas, las cuales son elementos estructurales fundidas monolíticamente con las vigas de piso, son sometidas a la carga axial de compresión, que generalmente es soportada por el concreto, para poder soportar esfuerzo de tensión, se le agrega acero de refuerzo; Sin embargo, todo elemento tiende a deformarse, ya sea plástica (el elemento no tiene rotura pero si queda deforme) o elásticamente (cuando cese la causa de la deformación, el elemento vuelve a la normalidad, excepto cuando alcanza su límite de fluencia, en este caso sí existiría rotura).
Otro factor influyente serían las redundancias, no desempeñan una función estructural pero pueden resistir fuerzas laterales, son parte de elementos no estructurales que pueden ser útiles en zonas donde hayan incertidumbres analíticas en el diseño de la edificación. [pic 4]

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