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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE Laureate International Universities FACULTAD DE INGENIERÍA Carrera de Ingeniería Civil ESTRUCTURAS Y CARGAS (clase 1610) Estructuración, Idealización y Diseño SismorresistentePRESENTADO POR: Vera Salvador, Héctor Elías. DOCENTE: Ing. Pinto Barrantes, Raúl LIMA PERÚ 2016-II

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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE

Laureate International Universities

FACULTAD DE INGENIERÍA

Carrera de Ingeniería Civil

ESTRUCTURAS Y CARGAS (clase 1610)

“Estructuración, Idealización y Diseño Sismorresistente”

PRESENTADO POR:

Vera Salvador, Héctor Elías.

DOCENTE:

Ing. Pinto Barrantes, Raúl

LIMA – PERÚ

2016-II

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ESTRUCTURACIÓN, IDEALIZACIÓN Y DISEÑO SISMORRESISTENTE Página 1

INDICE

Págs.

I. RESUMEN………………………………………………………….….....02

II. INTRODUCCIÓN………………………………………….……….……..02

III. OBJETIVOS…………………………………………………..…….…..…04

IV. JUSTIFICACIÓN………………………………………………………..…04

V. MARCO TEÓRICO…………………………………………....................06

VI. CONCLUSIONES…………………………………………………..…..…28

VII. RECOMENDACIONES…………………………………………………...28

VIII. BIBLIOGRAFÍA…………………………………………….…………..…..29

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I. RESUMEN

El presente trabajo se realiza con la finalidad de indicar los conceptos

fundamentales de estructuración y criterios de diseño sismorresistente,

para dar algunas recomendaciones mínimas que deben ser tomadas en

cuanta para el diseño estructural. Se realizó una compilación de

información sobre el comportamiento sismorresistente de las estructuras,

así como posibles problemas o fallas que se producen ante un evento

sísmico.

Se dan a conocer algunas recomendaciones que priven como punto de

partida para profesionales que quieren lograr un buen diseño

sismorresistente.

El objetivo principal del diseño sismorresistente es salvar vidas y,

adicionalmente, minimizar los daños materiales. La responsabilidad de los

ingenieros para lograr dichos objetos depende del diseño estructural,

estudio de suelos, supervisión de los materiales utilizados y los procesos

constructivos adecuados. (Marianela Blanco, 2012)

II. INTRODUCCIÓN

En los últimos 20 años los criterios de estructuración y el diseño

sismorresistente de las edificaciones han sufrido un cambio radical,

producto de los nuevos conocimientos del comportamiento de las

estructuras frente a sismos.

En 1996, 1970 y 1974 se produjeron tres sismos de importancia en nuestro

país; paralelamente surgió el avance de las computadoras que facilitaron

el análisis, se conoció más sobre la influencia de los terrenos blandos y se

comprueba que no es cierto que los tabiques no elementos no

estructurales. Con estos conocimientos adquiridos de la propia realidad,

surgen nuevos conceptos de estructuración y diseño. Es así como

´podemos advertir que en los últimos 20 años se tiende cada vez más a

rigidizar las edificaciones, a preocuparse por las deformaciones laterales,

la influencia de los terrenos blandos, los tabiques, la falta de simetría y se

cambian hábitos y exigencias en el diseño dando énfasis a criterios de

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ductilidad, confinamientos con armaduras trasversales, selección de tipos

de fallas y uso de muros de cortante, denominados en el Perú como

placas. (Ing. Antonio Blanco Blasco, 2011).

Con el fin de dar a conocer las nuevos conocimientos adquiridos de la

realidad en el campo de la estructuración, se ha elaborado el presente

informe, en el que se compila la información más relevante en cuanto a

diseño sismorresistente. Este documento abarca el tema de la concepción

estructural desde el punto de vista arquitectónico (Arq. Jorge Raúl García),

los criterios de estructuración y diseño (Ing. Antonio Blanco Blasco) y las

fallas más comunes debido a sismos y sus posibles soluciones (Marianela

Blanco).

Sin más preámbulos, se deja el presente informe, con el fin de enriquecer

los conocimientos en ésta rama de la ingeniería civil.

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III. OBJETIVOS

Objetivo General:

Conocer los conceptos fundamentales de estructuración y sus

aplicaciones a través de los diseños sismorresistente.

Objetivos Específicos

Denotar la importancia de la idealización como representación de

la estructuración.

Indagar la concepción estructural desde el punto de vista de la

Arquitectura.

Describir los criterios de estructuración y diseño.

Mostrar los distintos problemas estructurales en las edificaciones y

sus posibles soluciones.

IV. JUSTIFICACIÓN

Son muchas las causantes de las fallas estructurales en las edificaciones,

fallas que traen como consecuencias daños materiales y lo más

lamentable, pérdidas de vidas. Ante esta problemática quienes deben

responder son los ingenieros civiles, responsables del diseño estructural,

estudio de suelos, supervisión de materiales utilizados y de los procesos

constructivos adecuados.

El objetivo principal del diseño sismorresistente es salvar vidas y

adicionalmente, minimizar daños materiales. Y para este fin es preciso

identificar los problemas de configuración estructural en los diseños, que

influyen directamente en el comportamiento de la edificación a lo largo de

su vida útil y repercuten en el desempeño ante un evento sísmico.

(Marianela Blanco, 2012).

El problema de diseño sismorresistente es único en muchos aspectos, un

gran sismo produce fuerzas de inercia que son muy superiores a la carga

más severa que ha de soportar la estructura durante su vida útil, sin

embargo sólo existe una pequeña probabilidad de que esta carga ocurra,

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y más aún en el caso que ocurra, la duración de esta carga es pequeña.

Esta combinación de condiciones hace que el diseño esté orientado a

evitar el colapso frágil de una estructura, aún para el caso del sismo más

fuerte, pero aceptando la posibilidad de daños estructurales sobre la base

de que es más económicos reparar o reemplazar las estructuras dañadas

por un gran sismo que construir todas las estructuras suficientemente

fuertes para evitar daños. Este concepto de diseño presenta un reto al

ingeniero estructural: como diseñar una estructura económica, que sea

susceptible de dañarse en un gran terremoto, pero cuyo colapso esté

controlado de manera de evitar pérdidas de vidas humanas.

El cuidado tanto en el diseño y detallado con en la construcción, son

fundamentales para obtener una estructura sismorresistente. (Ing.

Antonio Blanco Blasco, 2011)

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V. MARCO TEÓRICO

1. Concepción Estructural desde el punto de vista de la Arquitectura

(Arq. Raúl García, Jorge; 2011).

A. La Problemática Estructural

Concebir la estructura adecuada siempre ha sido un problema

complejo, porque al mismo tiempo que imaginamos la propuesta

funcional, espacial, formal, etc., debemos ir intuyendo la forma de

sostenerla y construirla.

En efecto, la estructura consolida o replantea el partido

arquitectónico. La estructura lejos de ser un esquema

sobreimpuesto sobre el proyecto, interactúa con intenciones,

formas y funciones, tejiendo con el partido lazos indisolubles.

Asimismo, un criterio básico de economía estructural indica la

conveniencia de apoyar siempre siguiendo el sentido de la menor

luz. Este criterio se vuelve más complejo n caso de luces mayores,

donde hay que combinar estructuras principales que se hagan

cargo de la gran luz con estructuras secundarias que salven la

distancia entre aquellas.

En tal sentido, se entiende a la estructura como un sistema

interrelacionado de cargas, luces, apoyos y tensiones

desarrolladas por el material, interactuando entre sí siguiendo

criterios estructurales (particularidades del proyecto), inherentes a

todas las estructuras.

B. Concepción Estructural

El meollo de la concepción estructural es concebir una estructura

que, al mismo tiempo que se apoye en criterios racionales de

validez general, contemple las particularidades del problema

arquitectónico planteado.

Queda claro la necesidad de involucrar en la concepción no solo

cuestiones técnicas sino también intenciones que singularicen el

problema. Hay muchas formas de concebir una Estructura; tantas

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como las relaciones que sepamos construir entre las motivaciones

del proyecto y las diferentes opciones técnicas.

Desde el punto de vista arquitectónico, el meollo de la concepción

se refleja en la compleja dinámica de pensamiento a través de la

cual se da forma a la estructura al mismo tiempo que se estructura

la forma, de modo que se va plasmando una concepción

estructural realmente comprometida con las intenciones

arquitectónicas.

C. Intuición Estructural

Hace referencia a reconocer y comprender a los principales

factores del comportamiento estructural (problemas estáticos y

dinámicos) que van apareciendo en los esquemas estructurales

que se ensayan, tales como: recorrido de cargas (distribución), la

elástica de deformación, deformación de esfuerzos, aptitud de

materiales elegidos y la forma de la sección (momento de inercia

de la sección) para su pre-dimensionamiento.

D. Sistematización Estructural

Se refiere a las dos sistematizaciones constructivo-estructurales

que sintetizan en una totalidad los criterios de sostén, cerramiento

y constructivos. Ellas son: La Caja Muraria y la Estructura

independiente. Mediante una serie de características constructivas,

espaciales y formales vinculadas por una lógica común, cada cual

a su modo proporciona una respuesta integral a las necesidades

técnicas y sociales que les dieron origen. Sin embargo, sólo son

mencionadas en este informe en el concepto de concepción

estructural, por dicha razón no se ha detallado las características

de cada una.

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2. Criterios de Estructuración y Diseño (Ing. Blanco Blasco, Antonio;

2011)

Mientras más compleja es una estructura, más difícil resulta predecir

su comportamiento sísmico. Por tal razón, es aconsejable que la

estructuración sea lo más más simple y limpia posible, de manera que

la idealización necesaria para su análisis sísmico se acerque a la

estructura real. Además se debe tratar de evitar que los elementos no

estructurales distorsionen la distribución de fuerzas considerada, pues

se generan fuerzas en elementos que no fueron diseñadas para estas

condiciones.

Estos son los principales criterios para lograr una estructura sismo-

resistente:

A. Simplicidad y Simetría

La experiencia real ha demostrado repetidamente que las

estructuras simples se comportan mejor durante los sismos. Y hay

dos razones para que esto se dé. La primera, la habilidad de

predecir el comportamiento sísmico de una estructura es mucho

mayor para las estructuras simples que para las complejas; la

segunda, la habilidad de idealizar los elementos estructurales es

mayor para las estructuras simples que para las complicadas.

La simetría de la estructura en dos direcciones es deseable ´por las

mis más razones; la falta de simetría produce efectos torsionales

que son difíciles de evaluar y pueden ser muy destructivos.

La fuerzas de sismo se podrán idealizar actuando en el centro de

masas, mientras las fuerzas que absorben los elementos estarán

ubicadas en el centro de rigidez. Si no ambos centros no coindicen

no solo habrá movimiento de traslación sino adicionalmente un giro

en la planta estructural (torsión).

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Fig. Nº1. Planta de Edificio con mucha rigidez en

extremo y con reducción de losa en

planta.

Fuente: Antonio Blanco.

B. Resistencia y ductilidad

Las estructuras deben tener resistencia sísmica adecuada en todas

las direcciones, por lo menos en dos direcciones ortogonales o

aproximadamente ortogonales, de tal manera que se garantice la

estabilidad de la estructura como un todo, como se cada uno de sus

elementos.

Las cargas se deben transmitir desde su punto de aplicación hasta

su punto final de resistencia. Por dicha razón se debe proveer una

trayectoria o trayectorias continuas, con suficiente resistencia y

rigidez para garantizar el adecuado transporte de las cargas.

La característica fundamental de la solicitación sísmica es su

eventualidad. Esto se traduce en que un determinado nivel de

esfuerzos se produce en la estructura durante un corto tiempo. Por

esta razón, las fuerzas de sismo se establece para valores

intermedios de la solicitación confiriendo a la estructura una

resistencia inferior a la máxima necesaria, debiendo

complementarse el saldo otorgándole una adecuada ductilidad. Esto

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requiere preparar a la estructura para ingresar en una etapa

elástica, sin que llegue a la falla.

Al suministrar de ductilidad a una estructura, se debe tener en

cuenta que ésta no depende solamente de sus elementos

individuales, sino también de las conexiones entre los elementos

estructurales, por lo cual, deben diseñarse para permitir el desarrollo

de dicha ductilidad.

C. Uniformidad y Continuidad de la Estructura

La estructura debe ser continua tanto en planta como en elevación

con elementos que no cambien bruscamente de rigidez, de manera

de evitar concentraciones de esfuerzos (columnas inferiores).

Si se desea eliminar elementos, se debe hacer reducciones

paulatinas de manera de obtener una transición.

D. Rigidez Lateral

Para que una estructura pueda resistir fuerzas horizontales sin tener

deformaciones importantes, será necesario proveerla de elementos

estructurales que aporten rigidez lateral en sus direcciones

principales.

Las deformaciones importantes durante un sismo, ocasionan mayor

efecto de pánico en los usuarios de la estructura, mayores daños en

los elementos no estructurales y en general mayores efectos

perjudiciales, habiéndose comprobado un mejor comportamiento en

estructuras rígidas que en estructuras flexibles.

Actualmente se combinan electos rígidos y flexibles , por ejemplo:

muros de corte en edificios aporticados.

E. Losas que permitan considerar a la Estructura como una

unidad

Las losas se idealizan como una unidad estructural rígida, donde las

fuerzas horizontales aplicadas pueden distirbuirse en las columnas y

muros (placas) de acuerdo a la rigidez lateral, manteniendo todas

una misma deformación lateral para un determinado nivel.

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Se debe evitar losas con grandes aberturas par que no debiliten la

rigidez de éstas. Así como las reducciones en planta.

Una solución orara estructuras alargadas y edificaciones en forma

de T, L o H en planta, es independizar el edifico en dos o más

secciones, mediante juntas de separación sísmica, que deben ser

bien construidas para evitar cheques de edificaciones vecinas.

Fig. Nº2. Planta de Edificio con aparente simetría,

pero que al tener la abertura en la zona

derecha no podrá transferir la fuerza

sísmica hacia el eje 4.

Fuente: Antonio Blanco.

F. Elementos no Estructurales

La influencia de los elementos secundarios (tabiquería) debe

tomarse en cuanta en una estructuración.

Estos elementos desempeñan un papel positivo porque colaboran a

un mayor amortiguamiento dinámico. En los sismos violentos, al

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agriuetarse en forma importante contribuyen a la disipación de

energía sísmica, aliviando a los elementos estructurales.

No obstante, presenta algunos efectos negativos, causados

principalmente por el hecho de que, al anotar esfuerzos no previstos

en el cálculo, distorsionan la distribución supuesta de esfuerzos.

Por esta razón, se deben considerar en el diseño de estructuras

flexibles.

G. Sub-estructura o Cimentación

La cimentación debe tener una acción integral durante un sismo.

Para diseñarla no solo se debe tener en cuenta las cargas verticales

que actúan, sino también los siguientes factores:

a) Transmisión del corte basal de la estructura al suelo.

b) Provisión para los momentos volcantes.

c) Posibilidad de los movimientos diferenciales de los elementos

de la cimentación.

d) Licuefacción del suelo.

Se debe tener en cuanta para el análisis estructural, el giro de la

cimentación.

Cuando una estructura esta cimentada sobre dos tipos diferentes

de suelos los cuidados deben ser mayores para obtener una

acción integral.

3. Posibles Problemas y Soluciones Estructurales ante eventos

Sísmicos ( Blanco, Marianela; 2012)

A. Problemas de Configuración en Planta

Son problemas referentes a la distribución del espacio y la forma de

la estructura en el plano horizontal.

a) Longitud en Planta

Influye en la respuesta estructural ante la transmisión de ondas

en el terreno producidas por el movimiento sísmico. A mayor

longitud en planta empeora el comportamiento estructural, ya que

la respuesta de la estructura ante dichas ondas puede diferir

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considerablemente de un punto de apoyo a otro de la misma

edificación. Los edificios largos son más propensos a tener

problemas debido a las componentes torsionales del movimiento

del terreno.

Para solucionar dicho problema se debe insertar juntas totales,

de tal forma que cada una de las estructuras separadas se trate

como una estructura corta.

Fig. Nº3. Planta de gran longitud.

Fuente: Marianela Blanco.

Fig. Nº4. Recomendaciones: Juntas totales.

Fuente: Marianela Blanco.

b) Forma de la Planta

Influye en la respuesta de la estructura ante la concentración de

esfuerzos generada en ciertas partes, debido sl movimiento

sísmico. Los sitios más vulnerables son los ángulos de quiebre

entre partes de la estructura, cuyo problema se puede resolver

colocando juntas totales, tal como se mencionó en el ítem

anterior (longitud de planta).

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Fig. Nº5.Ejemplos de plantas de forma irregular y

su posible solución.

Fuente: Marianela Blanco.

B. Problemas de Configuración Vertical

Son problemas referentes a las irregularidades verticales que al

estar presentes en las edificaciones, ocasionan cambios bruscos de

rigideces y masa entre pisos consecutivos, lo que se traduce en

fuertes concentraciones de esfuerzos. Deben evitarse, en lo posible,

los escalonamientos y tratar que los cambios de un nivel a otro sean

lo más suaves posibles, sobre todo en edificaciones tan importantes

como hospitales y centros de salud. (Grases et al. 1987; Arnold

Reitherman, 1982).

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Fig. Nº6.Irregularidades Verticales.

Fuente: Marianela Blanco.

C. Problemas de Configuración Estructural

Son problemas inherentes al diseño estructural, que influyen

directamente en el comportamiento de la edificación a lo largo de su

vida útil y repercuten en el desempeño ate un evento sísmico.

a) Concentración de Masa

Hace referencia a problemas ocasionados por concentraciones

de masa en algún nivel de la edificación, al colocarse elementos

de gran peso, como equipos, tanques, piscinas, archivos,

depósitos, entre otros. El problema se agrava si dicha

concentración se encuentra en los pisos más altos. Ya que a

mayor altura, mayor aceleración sísmica de respuesta. Se

recomienda colocarlos en sótanos o en construcciones aisladas

cercanas al edificio, para evitar el efecto de péndulo invertido

(Cardona, 2004).

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Fig. Nº7.Tanques para agua en el techo de un

hospital.

Fuente: Marianela Blanco.

b) Columnas débiles

Las columnas cumplen el fundamental rol de transmitir las cargas

a la cimentación y mantener al edificio en pie, es por esta razón

que es preferible que sea en las vigas y no en las columnas que

aparezcan los daños de diseño sismorresistente (tolerancia hasta

cierto nivel de daños). El diseño adecuado es: Columna fuerte y

viga débil y no columna débil y viga fuerte.

Fig. Nº8.Diseño inadecuado: Columna débil-viga

fuerte.

Fuente: Marianela Blanco.

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c) Columnas Cortas

Al ser las columnas cortas más rígidas absorben mucho más

fuerza lateral. (Bachmann, 2003).

Si la longitud libre se ve disminuida, la fuerza cortante aumenta

de manera inversamente proporcional. Es decir, que si la longitud

libre se reduce en una tercera parte, la fuerza cortante aumenta

tres veces.

Este efecto puede ocurrir en los siguientes casos:

Columnas con diferentes alturas libres en una edificación .

Ubicación del edificio en terrenos inclinados.

Disposición de losas en niveles intermedios.

Por la ruptura de una parte de la pared adyacente a la

columna.

Fig. Nº8.Diseño inadecuado: Columna débil-viga

fuerte.

Fuente: Marianela Blanco.

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d) Pisos Débiles

Existen sistemas arquitectónicos que conllevan a la formación de

pisos cuya rigidez y/o resistencia es significativamente menor que

la del resto de los niveles, haciéndolos más vulnerables. Esto

debido a la diferencia de altura entre pisos consecutivos o a la

ausencia de algún elemento estructural. La ausencia o falta de

continuidad de las columnas, ha sido una causa de muchos

colapsos de estructuras sometidas a movimientos sísmicos

(Grases et al. 1987; Arnold & Reitherman, 1982).

Fig. Nº9.Ejemplo de Piso débil

Fuente: Marianela Blanco.

e) Excesiva Flexibilidad Estructural

El diseño estructural también debe garantizar el mínimo daño a

elementos no estructurales, juntas, escaleras, entre otros, debido

a desplazamientos laterales. Las edificaciones excesivamente

flexibles son más susceptibles a sufrir grandes desplazamientos

laterales entre niveles consecutivos, por el movimiento debido a

fuerzas sísmicas. A dicho desplazamientos se les conoce como

deriva y deben ser controlados n el diseño según

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especificaciones normativas. (Grases et al 1987; Arnold &

Reitherman, 1982).

Principales causas:

Excesiva distancia libre entre elementos verticales (luces o

vanos).

Poca rigidez de elementos verticales.

Discontinuidad de elementos verticales

Otros.

Fig. Nº10.Ejemplo de discontinuidad vertical.

Fuente: Marianela Blanco.

Fig. Nº11.Colapson de cornisa en hotel Radinsson.

Terremoto de Quillahua-chile (2007)

Fuente: Marianela Blanco.

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f) Excesiva Flexibilidad de diafragmas

Una configuración estructural adecuada se logra, entre otras

consideraciones, conectando las líneas resitentes con diafragmas

rígidos, para lograr deformaciones uniformes. Es importante

resaltar que considerar rígidos los diafragmas representa una

hipótesis de cálculo. El comportamiento flexible del diafragma se

debe a las siguientes razones:

Material inadecuado o espesor insuficiente.

Si el diafragma presenta aberturas para iluminación,

ventilación, entre otras, cuya área sea mayor al 20% del área

total. Una forma de solucionar esto es colocar adecuadamente

elementos rigidizadores en las aberturas.

Fig. Nº12.Vomportamientos rígido y flexibles del

Diafragmas.

Fuente: Marianela Blanco.

g) Columnas no alineadas

Cuando varias de las columnas no están alineadas con los ejes

predominantes de la estructura, se dice que no existe claridad

estructural. Esto impide que se pueda determinar con mayor

precisión las acciones sobre los elementos de la estructura.

Además, se introducen efectos secundarios en el diafragma, que

producen agrietamiento por concentración de esfuerzos (Arnold

& Reitherman, 1982).

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Fig. Nº13.Planta de Edificio irregular columnas no

alineadas.

Fuente: Marianela Blanco.

h) Dirección poco resistente a Fuerzas horizontales

En general debe alternarse la orientación de los elementos

verticales, para que las rigideces laterales sean similares (Grases

et al. 1987)

Cuando la menor dimensión de todas o la mayoría de las

columnas rectangulares de una edificación se encentran

orientadas en la misma dirección, ésta es poco resistente a

fuerzas horizontales debido a sismo.

Fig. Nº14.rigideces laterales similares y distintas.

Fuente: Marianela Blanco.

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Fig. Nº15.Direccion poco resistente a fuerzas

laterales debidas los sismo,

Fuente: Marianela Blanco.

i) Torsión

La torsión ha sido la causa de importantes daños y, en algunos

casos, colapso de edificaciones sometidas a fuertes movimientos

sísmicos. Se presenta por la excentricidad entre el centro de

masa y el centro de rigidez. Cuando en una configuración el

centro de masa coincide con el centro de rigidez, se dice que

existe simetría estructural. A medida que el edificio sea más

simétrico, se reducirá su tendencia a sufrir concentraciones de

esfuerzos y torsión, y su comportamiento ante cargas sísmicas

será menos difícil de analizar y más predecible.

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Fig. Nº16.Núcleo de muros excéntricos. Posibles

deformaciones por torsión debida a la

excentricidad.

Fuente: Marianela Blanco.

j) Transición de Columnas

Cuando columnas de niveles adyacentes varían bruscamente de

forma, se generan grandes esfuerzos y se presentan problemas

de discontinuidad del acero longitudinal. Ocasionando fallas en

los nodos.

Fig. Nº17.Problema de San Fernando California

1971. Transición de Columna.

Fuente: Marianela Blanco.

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k) Ausencia de Vigas

Los sistemas estructurales formados por losas y columnas (sin

vigas) presentan un pobre desempeño ante eventos sísmicos. La

columna actúa como un punzón ocasionando daños severos en

la losa.

Fig. Nº18.Ausencia de vigas.

Fuente: Marianela Blanco.

l) Poca cuantía de Refuerzo transversal

La función del refuerzo transversal, estribo o ligadura, es soportar

fuerzas cortantes, garantizar el adecuado confinamiento del

concreto e impedir el pandeo del refuerzo longitudinal. Cuando se

presenta mal armado del refuerzo transversal, el diámetro de la

cabilla es insuficiente o están muy separadas, se evidencian

daños en los elementos estructurales.

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Fig. Nº19.Falta de Acero transversal.

Fuente: Marianela Blanco.

m) Fundaciones Inadecuadas (cimentaciones)

La fundación de una edificación son las bases sobre las cuales

ésta se apoya de forma adecuada y estable sobre el terreno. Es

imprescindible, para toda obre de ingeniería, realizar un estudio

de suelos por expertos en el área. Dicho estudio dependerá de la

altura, peso y uso de la edificación. Evidentemente, escoger el

tipo de fundación adecuado dependerá de las características de

la estructura, del estudio se duelos y la actividad sísmica

probable de la zona.

Fig. Nº20.Fundación superficial.

Fuente: Marianela Blanco.

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D. Problemas Colaterales

a) Choque entre edificaciones

Esto ocurre cuando el movimiento de un edificio, durante el

sismo, queda impedido por otro muy cercano y, en general, más

rígido. Al chocar se generan fuerzas cortantes en las columnas

golpeadas. Es conveniente crear juntas totales entre edificios de

diferentes alturas, para que puedan oscilar de forma distinta

durante un movimiento sísmico y evitar así el choque violento

entre ellos.

Se debe impedir que edificios de diferentes alturas puedan estar

juntos y a partir de cierta altura, éstos deben estar aislados. Otra

causa del problema es cuando edificios cercanos presentan

alturas distintas o niveles distintos de pisos.

Fig. Nº21.Choque entre edificaciones. Terremoto

de México 1985.

Fuente: Marianela Blanco.

b) Efectos indirectos

Los efectos locales indirectos como licuefacción, asentamiento,

deslizamientos y avalanchas, pueden ser causa de importantes

daños en estructuras, ocasionando en muchos casos pérdidas

humanas. La licuefacción es una fenómeno que se produce en

terrenos blandos saturados de agua, durante movimientos

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sísmico fuertes y prolongados. Debido a las vibraciones sísmicas,

el suelo se comporta como un fluido. Las edificaciones se hunden

y/o vuelcan bajo los efectos de la licuefacción.

Las zonas propensas a que ocurra este fenómeno son aquellas

sobre depósitos sedimentarios, lechos fluviales, rellenos

artificiales, ente otros, donde el nivel freático es superficial. Es

importante mencionar, que es imprescindible para toda obra de

ingeniería, realizar un estudio de suelos por expertos en el área.

Fig. Nº22.Licuefacción.Nigata-Japón.

Fuente: Marianela Blanco.

E. Calidad de los Materiales y procesos Constructivos

Cumplir con las normas sismorresistentes vigentes no es suficiente

para garantizar el buen desempeño de la obras de ingeniería. La

calidad de los materiales utilizados y el adecuado proceso

constructivo, son fundamentales para que el comportamiento de la

edificación sea lo más cercanos al de diseño. Se han encontrado

casos de obras muy cercanas en las cuales solo una de ellas falla.

Si el diseño y el suelo son idénticos, la falla y en algunos casos el

colapso, puede atribuirse a materiales que no cumplan las

especificaciones y/o procesos constructivos.

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VI. CONCLUSIONES

a) La estructuración debe ser lo más simple y limpia posible, para que la

idealización de análisis sísmico sea lo más cercano a la estructura

real.

b) La problemática estructural desde el punto de vista arquitectónico es

un problema complejo, ya que al mismo tiempo se imagina la

propuesta funcional, espacial, formal, etc, además de concebir la

forma de sostenerla y construirla.

c) Los principales criterios de estructuración y diseño son la simplicidad

y simetría, resistencia y ductilidad, uniformidad y continuidad de la

estructura, rigidez lateral, losas como diafragma rígido, la relevante

labor de los elementos no estructurales y la importancia de la

cimentación.

d) Los problemas estructurales debido a sismos son los relacionados

con la configuración en planta, vertical, configuración estructural, y

los problema colaterales.

VII. RECOMENDACIONES

a) Es indispensable diseñar conforme a los requisitos mínimos

estructurales, para así proteger la vis de las personas que ocupan

una edificación.

b) La parte arquitectónica debe sensibilizarse en cuanto a la enorme

responsabilidad del ingeniero y a la imperiosa necesidad de trabajo

en equipo.

c) La concepción estructural debe involucrar no sólo cuestiones técnicas

y estructúrales seno también las intenciones arquitectónicas.

d) Estar preparados para adoptar nuevos modelos y diseños

estructurales ante nuevas normativa que reflejen la realidad estructural

ante un eventual sismo de gran magnitud en nuestro país.

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ESTRUCTURAS Y CARGAS

ESTRUCTURACIÓN, IDEALIZACIÓN Y DISEÑO SISMORRESISTENTE Página 29

VIII. BIBLIOGRAFÍA

Ing. Blanco, B. A. (2011). Estructuración y diseño de edificaciones de

concreto Armado 2 (2° ed.). Lima, Perú. Colegio de Ingenieros del

Perú.

Arq. Raúl, G. J. (2011). Construir como Proyecto (Introducción a la

Materialidad Arquitectónica) (1° ed.). Bogotá, Colombia. Ediciones de

la U.

Blanco, M. (2012). Criterios Fundamentales para el Diseño

Sismorresistente, 71-83. Revista de la Facultad de Ingeniería del ciclo

básico (vol. 27, Nº 3), de la Universidad Central de Venezuela (UCV).

Recuperado de: http://www.scielo.org.ve/pdf/rfiucv/v27n3/art08.pdf