Configuracion de Estructuras

8/19/2019 Configuracion de Estructuras

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CONFIGURACION

ESTRUCTURAL

La experiencia de sismos pasados demuestra que la forma y configuración estructuraldeterminan la capacidad de un edificio de soportar solicitaciones sísmicas. Una buenaforma y configuración estructural garantiza el buen comportamiento del edificio duranteun sismo.

En esta sección se hará énfasis en aquellos aspectos que tienen una reconocidaimportancia para lograr un comportamiento satisfactorio de las estructuras ante la acciónsísmica. Nos referimos a la configuración de la edificación, la disposición de suselementos y uniones y la inspección y ejecución de la construcción.





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Causas de problemas de comportamiento:

Configuración en planta

Asimetría en planta

Configuración en altura

Discontinuidad de elementos verticales

Concentraciones de masa en pisos

Interacción entre elementos estructurales y no estructurales

Inadecuada distancia entre edificaciones adyacentes

Un edificio con una forma y configuración adecuadas tiene las siguientes características:

Simpl icidad y Simetría

En la medida en que las estructuras son más simples es mayor la efectividad del análisisestructural. Es más fácil idealizar y predecir y el comportamiento de una estructurasimple que de una compleja.

Es conveniente tener plantas simétricas en ambas direcciones para evitar la torsión. Latorsión en una edificación es indeseable por la complejidad de su evaluación y porquesu efectos son casi siempre devastadores durante sismos intensos.

Figura 1.- Planta Asimétrica Figura 2.- Planta Simétrica



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Regularid ad en planta y elevación .

Estructuras con una distribución uniforme de masas, rigidez y resistencia han tenido uncomportamiento adecuado en sismo. Las estructuras irregulares tienen un comportamientoinadecuado al ser afectadas por elevadas demandas localizadas de resistencia y/o ductilidad.

Discontinuidades o cambios bruscos en la distribución de masas o rigidez convierten a unaestructura en irregular y la hacen altamente vulnerable a sismos.

La Norma Peruana establece dos tipos de irregularidades:

1) Irregularidades en planta

Caen en esta categoría los diafragmas con áreas abiertas muy grandes discontinuidadabruptas y/o con entrantes pronunciadas en forma de "C" o "U"

Figura 3.- Irregularidad geométrica Figura 4.- Irregularidad en Rigidez

Irregularidad en planta



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Planta irregular

2) Irregularid ades en elevación

Entre las que se pueden mencionar los cambios bruscos en la geometr ía así como eldesalineamiento de elementos verticales. Estas irregularidades generan estructurasaltamente vulnerables a sismos.Un ejemplo conocido de estas discontinuidades es el denominado "Piso blando" (Fig. 6).Otro caso común es el de disponer grandes masas aisladas en las partes superiores deedificaciones, como por ejemplo tanques elevados (ver Fig. 7).

Figura 5. Escalonamientoinvertido

Figura 6.- Reducciónen Elevación

Figura 7.- Piso Blando



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Irregularidad en altura:Cambio abrupto en la geometría

Irregularidad en altura:Cambio abrupto en la masa.



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• Resistencia y Rigidez.

Actualmente los códigos están orientados a reducir las deformaciones de las estructuras.En sismos pasados se ha observado que las estructuras rígidas han tenido un mejorcomportamiento que las flexibles.

Para controlar estas deformaciones son muy útiles los muros de corte que absorben ungran porcentaje de la fuerza sísmica.

Irregularidad en altura: Cambio abrupto en la rigidez.

Precauciones especiales:

estructuras ubicadas en zonas de alta sismicidad

suelos de baja capacidad de carga

zonas de vientos fuertes (costas)

zonas propensas a la corrosión

sitios donde se tengan incertidumbres con relación a lasacciones.



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• Tomar en cuenta consideraciones de resistencia y de deformación.

– Millennium Bridge, Londres

_ Tacoma Narrows Bridge, Tacoma

•

Las condiciones de regularidad son requisitos geométricos y estructurales quedeben cumplir las edificaciones, independientemente del material con queestén construidas.

• Los Daños se concentran en estructuras irregulares, esbeltas y con cambiosbruscos en rigidez y/o resistencia.



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Uso de juntas sísmicas para diseños estructurales conconfiguración de planta compleja.

Uso de juntassísmicas paradiseñosestructuralescon configuraciónde planta

compleja

Uso de juntas sísmicaspara diseñosestructuralescon configuración deplanta compleja



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Asimetría, debido a disposición de elementos resistentes

Cuando existe excentricidad, los daños se presentan en loselementos de los extremos



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CONCENTRACIONES DE MASA EN ALTURA AUMENTAN LAVULNERABILIDAD DE LAS ESTRUCTURAS FRENTE A SISMOS

DISCONTINUIDAD EN ELEMENTOS Y FLUJO DE FUERZAS



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Antes Después

La discon tinuid ad de elementos vert icales aumenta la vulnerabil idad

de las estruc turas frente a sism os

PISO DÉBIL



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LA INTERACCIÓN ENTRE ELEMENTOS ESTRUCTURALES Y NO ESTRUCTURALES,PUEDE CAUSAR DAÑOS DE CONSIDERACIÓN



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DAÑOS PRODUCIDOS POR LA INTERACCIÓN DE ELEMENTOSESTRUCTURALES Y NO ESTRUCTURALES

INTERACCIÓN ENTRE ELEMENTOS ESTRUCTURALES Y NOESTRUCTURALES



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EL CHOQUE ENTRE EDIFICIOS VECINOS COMPROMETE SUESTABILIDAD

ZONA DE CHOQUE ENTRE EDIFICIOS Y FORMAS DEPREVENIRLO



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