Influencia de la configuración sobre el comportamiento sísmico - Estructuras

1. 2017
#INFLUENCIA DE LA CONFIGURACION
EN EL COMPORTAMIENTO SISMICO
 ANGULO VALLADARES, RONALD JAMMIR
 CABANILLAS CUEVA, MELANIO  GIRALDO DIAZ , JHON LENIN
 PAUCAR FLORES, KATY MARIEL

2. La
configuración,
por definición,
se entiende
como la forma
del conjunto del
edificio, en
relación a su
tamaño,
naturaleza y
localización de
los elementos
resistentes y no
estructurales
dentro de él.
EL EDIFICIO NO CONSTITUYE UN BLOQUE HOMOGÉNEO.
El movimiento del suelo
afectará diferentes partes de
éste a intervalos diferentes.
y así puede inducir torsión o
movimiento incompatible incluso
en un edificio geométricamente
simétrico.

3. SOLIDEZ
COMODIDAD
BELLEZA
VITRUVIO
Circunstancias que le da
la Arquitectura por medio
de la ordenación y
disposición de las partes
que le componen.
SOLIDEZ
COMODIDAD
BELLEZA
ORDENACIÓN
DISPOSICIÓN
PROPORCIÓN
DECORO
ECONOMÍA

4. • Consiste en la oportuna colocación
y el agradable conjunto de todas
las partes del edificio según la
calidad de cada una .La ordenación
es respectiva al tamaño, así como la
disposición es respectiva a la figura y
a la situación.
• Es la que hace que todas las partes
del edificio tengan el tamaño o
capacidad conveniente, ya sea
considerando a cada una de por sí, o
con respecto a la proporción de toda
la obra.
LA
ORDENACIÓN
LA
DISPOSICIÓN
LA
PROPORCIÓN
LA
REGULARIDA
Se estipula como la observancia
de las leyes establecidas para
las proporciones por parte de
los miembros arquitectónicos.
La observancia de estas leyes
produce una hermosura
agradable, y proporciona armonía
en su estructura.
Que también se llama
EURITHMIA, es la que forma el
conjunto de todas las partes de
la obra y le da un hermoso
aspecto cuando la altura
corresponde a su ancho éste a su
largo, teniendo la toda su justa
medida.

5. Las solicitaciones sísmicas son en función
del tamaño del edificio.
Las cargas que actúan sobre:
Una vivienda pequeña son resistidas por la
estructura de la misma sin grandes
inconvenientes.
Pero cargas proporcionales en un edificio
generan esfuerzos que no son directamente
proporcionales, sino superiores.
La resistencia de una
estructura depende
de:
Su sección superficial
Que es función
cuadrática de la
dimensión lineal.

6. S = a x L2 W = a’ x L3
Por consideraciones estrictamente geométricas. Así pues, cuando
aumenta el tamaño de un edificio, para que la resistencia de los
elementos que lo conforman aumente en la misma medida que la
masa, estos han de ser, en proporción, cada vez más gruesos.

7. ALTURA
La altura de un edificio es un parámetro
muy influyente en el periodo de vibración
de este, ya que a medida aumenta su altura,
por lo general aumenta su periodo.
El periodo de un edificio no es solamente una función de su
altura, sino también de factores como la relación entre altura
y ancho, alturas de los pisos, tipos de materiales, y sistemas
estructurales y la cantidad y distribución de masa.
T = 0.01n
Dónde: n = número de pisos de un edificio de marcos de concreto reforzado.

8. TAMAÑO HORIZONTAL
Una estructura por sencilla y simétrica que se
presente, si posee una planta donde uno de sus
lados es considerablemente mayor que el otro,
es decir, cuando la planta es extremadamente
grande, puede presentar daños al momento de
responder ante las solicitudes sísmicas.
para dar una oscilación en la dirección que se
está considerando; una estructura rígida tiende
a oscilar rápidamente y con un período de
vibración corto, mientras que una flexible
tiende a oscilar más lentamente y su período es
más largo.

9. ALTURA
Se entiende por la proporción, a la relación
entre la altura y ancho de un edificio,
calculando da igual manera que para una
columna.
En el diseño sísmico, la proporción de un
edificio es más importante que sus
dimensiones absolutas.
Generalmente los edificios de un piso son más
rígidos en el sentido transversal más corto,
mientras que la rigidez de estructuras de más
de un piso es casi igual en los dos sentidos..
PROPORCIÓN

10. Por lo cual el término simetría en el diseño
estructural no significa necesariamente
aburrimiento y repetición formal. Aunque
muy bueno sería llegar al perfecto
entendimiento de estas partes.
e) SIMETRÍA
La simetría puede ser un
concepto bastante
engañoso en el diseño de
edificios
La simetría supone que un
edificio sea simétrico en
cualquier eje en el que éste
sea cortado
Pero el concepto de simetría
en la configuración sísmica
supone la coincidencia del
centro de la masa con el
centro de rigideces del edificio
. Podemos ver una configuración morfológica simple pero
sísmicamente mala, ya que la resultante resistente del edificio
no coincide con la resultante sísmica lo que provoca un gran
momento de torsión. Por el contrario, en la fotografía de la
derecha podemos ver un edificio morfológicamente muy
interesante, pero estructuralmente muy simétrico.

11. f) DISTRIBUCIÓN Y CONCENTRACIÓN
Este concepto se refiere a cómo la forma es
concentrada y distribuida la masa en un edificio
En términos generales es mucho más seguro
distribuir la masa de un edificio proporcional y
simétricamente
De no ser que estas concentraciones pretendan
crear momentos resistentes muy elevados
Como es el caso de edificios con núcleos centrales y
fachadas resistentes, sin columnas intermedias
En el primero tenemos dos vigas que se apoyan en un muro, la
carga es muy grande y el elemento portante no puede distribuir
correctamente el peso, por lo cual es mejor manejar pilastras bajo
esas vigas. En los ejemplos inferiores observamos cómo entre más
elementos se distribuyan menor es el peso, y mejor el
comportamiento del muro.

12. g) DENSIDAD DE LA ESTRUCTURA EN PLANTA
La densidad de la
estructura en planta
se define
Como el área total
de todos los
elementos
estructurales
verticales
columnas, muros
etc.
¿por qué los edificios antiguos
permanecen intactos?
Pues lo hacen
porque tienen un
porcentaje de
estructura en
planta elevadísimo,
es decir, tienen un
momento de
inercia enorme
Los logros
científicos y
tecnológicos
modernos han
hecho que los
edificios necesiten
cada vez menos
masa en sus
estructuras

13. En las ilustraciones
superiores se
ejemplifica el desarrollo
histórico de la densidad
de la estructura en
planta. A la izquierda
podemos ver el
esquema estructural del
Panteón Romano, que
tenía una densidad
estructural en planta
del 25%, y a la derecha,
la de cualquier
rascacielos
contemporáneo que
tienen en promedio
entre 5 y 2.5%.
En la ilustración superior
podemos observar una
estructuración conocida como
“Planta Debil” que se refiere a
la enorme diferencia entre el
Momento de Inercia total de
la planta baja, respecto a la
de los pisos superiores
(mucho más grande)
En lugares sísmicos este
tipo de estructuración es
particularmente dañina,
pues diferencia de
movimiento sísmico
provoca que el cuerpo
superior aplaste las
columnas inferiores.

14. sus orientaciones diferentes, L, T, U, H, + o una combinación de estas formas, y
que son comunes en las edificaciones coloniales como casas domésticas,
claustros y casas de hacienda, las cuales permiten distribuir áreas
achaflanado

15. Dividir
estructuralmente
al edificio en
formas sencillas

16. Para resistir los efectos de la torsión en planta es
conveniente tener elementos resistentes en el
perímetro del edificio, es decir, ubicar elementos
resistentes al sismo en las fachadas del edificio
estrategias

17. Los miembros redundantes son
elementos estructurales que en
condiciones normales de diseño
no desempeñan una función
estructural o están sub-
esforzados con respecto a su
resistencia, pero que son capaces
de resistir fuerzas laterales, sí es
necesario, son un factor de
seguridad donde hay
incertidumbres analíticas en el
diseño.
EJEMPLO REDUNTE EN EDIFICIOS

18. Movimiento
directo de las
estructuras. : un
efecto
desestabilizante a
causa de la masa
de la estructura.
Falla superficial
del suelo. grietas,
desplazamientos
verticales,
derrumbes, etc.
Maremotos.
grandes olas
,daños mayores
en zonas
costeras.
Inundaciones,
incendios,
explosiones de
gas, etc. Se
provocan daños
tuberías
enterradas, etc