Diseño Estructural
Enviado por ramoncrvz • 22 de Octubre de 2013 • 3.704 Palabras (15 Páginas) • 292 Visitas
Norma técnica
Seguridad: Los edificios y cualquier otra estructura deberán diseñarse y construirse para soportar de forma segura todas las cargas sin exceder los esfuerzos permisibles o las resistencias ultimas, según el método con que se diseñe, de los materiales de la construcción utilizados.
Serviciabilidad: Está asociada al buen funcionamiento de la estructura bajo cargas de uso normal, generalmente para cargas de gravedad. Los sistemas estructurales y sus componentes deberán diseñarse para que tengan a rigidez adecuada para limitar:
Desplazamientos laterales
Vibración
Cualquier deformación que pueda afectar la Serviciabilidad del edificio o estructura.
Fuerzas por deformación:
Asentamientos diferenciales de fundaciones.
Cambios restringidos en las dimensiones debidos a variaciones de temperatura.
Expansión por humedad, contracciones y flujo plástico del concreto y otros efectos similares.
Análisis estructural: Los efectos de las cargas en las estructuras deberán determinarse tomando en cuenta propiedades de: equilibrio, compatibilidad, propiedades del material a corto y largo plazo.
Integridad estructural: Es la capacidad de sostener daño local con la estructura como un todo permaneciendo estable y sin sufrir un daño desproporcionado al daño inicial.
También se debe notar que un factor F menor es utilizado para secciones controladas por compresión (columnas) que para secciones controladas por tensión (vigas). Esto es debido a que las secciones controladas por compresión generalmente tienen menos ductilidad y son más sensibles a variaciones en la resistencia del concreto.
El propósito de las provisiones de seguridad es: Limitar la probabilidad de falla y permitir un diseño económico.
Tipos de cargas:
Cargas muertas.
Cargas vivas.
Cargas de sismo.
Cargas de viento.
Cargas en estructuras de retención.
Cargas de impacto.
Las fuerzas sísmicas, son esencialmente fuerzas de inercia.
Ejemplos de cargas muertas:
El peso propio de la estructura: Losas, vigas, columnas, paredes.
Acabados: Cielos falsos, enchapados, repellos, pisos.
Instalaciones: Eléctricas, aire acondicionado.
Todo elemento que ocupa una posición permanente dentro de la edificación y un peso que no cambia sustancialmente con el tiempo.
Carga viva: Es la carga que tiene que soportar una estructura por su uso y que no tiene carácter permanente.
Carga de sismo: Es la fuerza producida por el efecto de los sismos en una estructura.
Para proveer ductilidad a las estructuras los códigos establecen una serie de requisitos y consideraciones:
Porcentajes mínimos y máximos de refuerzo.
Separaciones máximas de refuerzo transversal.
Detallados especiales de la armaduría de los elementos de concreto: Separación de varias de refuerzo longitudinal, traslapes y anclajes.
De acuerdo a la NTDS el método estático puede ser utilizado en los siguientes casos:
Estructuras regulares menores de 70 m de altura, excepto aquellas que se encuentren ubicadas en un terreno tipo S4 y tengan un periodo fundamental mayor de 0.7 segundos.
Estructuras irregulares no mayores de 5 pisos ni de 20 m de altura.
Las fuerzas sísmicas de una estructura se evalúan de acuerdo a la NTDS considerando:
La zonificación sísmica.
Las características del sitio.
La categoría de ocupación de la edificación.
La configuración del sistema estructural
La altura del edificio.
Cortante basal: Es la fuerza total en la base de la estructura ocasionada por el sismo.
Las fuerzas sísmicas obtenidas para cada piso se distribuyen entre los elementos resistentes a carga lateral (marcos y/o paredes estructurales) proporcionalmente a la rigidez de esos elementos si se tiene un diafragma rígido, como es el caso de una losa de concreto.
Irregularidades estructurales verticales:
A. Irregularidad en la rigidez-Entrepiso flexible: Entrepiso flexible es aquel cuya rigidez lateral es menor que el 70% de la del entrepiso inmediato superior o menor que el 80% del promedio de las rigideces de los 3 entrepisos superiores.
B. Irregularidad en la masa: Se considera que existe irregularidad cuando la masa efectiva de cualquier piso es mayor que el 150% de la masa efectiva de un piso consecutivo. No se considera irregularidad en la masa cuando el techo sea más liviano que el piso inferior.
C. Irregularidad geométrica vertical: Se considera que existe irregularidad geométrica vertical cuando la dimensión horizontal del sistema resistente a cargas laterales en cualquier entre piso es mayor que el 130% de la de un entrepiso consecutivo.
D. Discontinuidad en el plano de los elementos verticales resistentes a cargas laterales: Se considera que existe una discontinuidad cuando los elementos resistentes a cargas laterales están desplazados dentro de su plano, una cantidad mayor de que la longitud de tales elementos.
E. Discontinuidad en la capacidad – Entrepiso débil: Se considera que un entrepiso es débil cuando su resistencia es menor que el 80% de la del entrepiso superior. Resistencia de entrepiso es la resistencia total de todos los elementos resistentes a sismo que comparten el cortante de entrepiso en la dirección considerada.
Irregularidades estructurales en planta:
A. Irregularidad torsional: Si los diafragmas no son flexibles se considerara que existe irregularidad torsional cuando la máxima deriva de entrepiso, incluyendo la torsión accidental, calculada en un extremo de la estructura transversal a un eje, es mayor que 1.2 veces la deriva de entrepiso promedio de los dos extremos de la estructura.
B. Esquinas entrantes: La configuración en planta de una estructura y su sistema resistente a fuerzas laterales contiene una irregularidad de tipo “esquina entrante” cuando ambas proyecciones de la estructura más allá de una esquina entrante sean mayores que el 15% de la dimensión en planta de la estructuras en la dirección considerada.
C. Discontinuidad del diafragma: Se consideran discontinuidades en diafragma los cambios abruptos o variaciones en la rigidez, como recortes o aberturas mayores que el 50% del área bruta de la planta del edificio.
D. Desalineamiento fuera del plano: discontinuidades en la trayectoria de una fuerza lateral, tal como elementos verticales fuera del plano.
E. Sistemas no paralelos: Los elementos verticales resistentes a cargas laterales no son paralelos o no son simétricos con respecto a los ejes principales ortogonales
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