DISEÑO ANTISISMICO CONFIGURACION EN PLANTA (HORIZONTAL CONFIGURATION) SEISMIC DESING FOR ARCHITECS DOCENTE: ALUMNOS: ING. KARINA CARVAJAL ARANA,ELVIRA ZUÑIGA , MAXIMO 1. INTRODUCCION 2. CONFIGURACION HORIZONTAL (PLANTA) DEFINICION 2.1. IMPORTANCIA 2.2 REGLAMENTACION 2.3 PLANTAS REGULARES E IRREGULARES 2.4 DEFINICION DE IRREGULARIDAD 2.5 TIPOS DE CONFIGURACION 3. ENTREVISTA INGENIERO RICALDI 4. INFLUENCIA DE LA CONFIGURACION SOBRE EL COMPORTAMIENTO SISMICO 5. IMPORTANCIA DE LA CONFIGURACION EN PLANTA 6. REGLAMENTACION 7. PLANTAS REGULARES E IRREGULARES 8. IRREGULARIDADES HORIZONTALES 8.1 TORSION 8.2 ESQUINA INTERIOR 8.3 DISCONTINUIDAD DE DIAGRAMA 8.4 SISTEMAS NO PARALELOS 9. GOLPE Y SEPARACION 10. PUENTES ENTRE EDIFICIOS 11. PROBLEMAS COMUNES 11.1 PESO 11.2 PLANTA 11.3 ELEVACION Y PROPORCION 11.4 UNIFORMIDAD Y DISTRIBUCION DEL SISTEMA ESTRUCTURAL 11.5 SEPARACION 11.6 ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES 12. RECOMENDACIONES 13. CONCLUSIONES INTRODUCCION CONFIGURACION EN PLANTA : DEFINICION La CONFIGURACION es el esquema de estructuras visto en planta y en elevación; engloba además las vistas en una perspectiva a fin de mostrar la integración de todos los sistemas estructurales. Se atenderá en este trabajo la configuración horizontal de un edificio, también llamada CONFIGURACION EN PLANTA y también su Esquema Estructural y problemas comunes que conlleva de acuerdo a lo sostenido en el capitulo 8 del libro Seismic Desing for Architects CONFIGURACION HORIZONTAL DEFINICION Llamamos configuración a un conjunto de características que tiene toda estructura, y que según como se ha diseñado será el comportamiento del edificio ante las cargas gravitatorias o las cargas dinámicas. La configuración se refiere a la forma del edificio en su conjunto, a su tamaño, naturaleza y ubicación de los elementos resistentes y no estructurales. www.um.edu.ar CONFIGURACION EN PLANTA: IMPORTANCIA Los arquitectos responsables de la configuración del edificio determinan la masa y la forma con la ayuda de ingenieros estructurales, que determinan el esquema estructural para mejorar ambos la función y espacialidad del edificio. Es gracias a esta planificación que un edificio responde ante un sismo Las primeras ideas son importantes. Responsabilidad arquitectónica y de ingeniería. Gran parte de la resistencia esta determinada por su planta básica Deben ser sencillas, continuas, simétricas, rectilíneas, y repetitivas REGLAMENTACION En el Capitulo 3 articulo 11 de la Norma 030 se expone: Estructuras Regulares e Irregulares: Irregularidad de masa Masa un piso es mayor que el 150% de la masa de un piso adyacente Irregularidad de rigidez Evitar el caso de piso blando Irregularidad de geometría vertical Dimensión de la planta a cargas laterales es mayor de 130% de la de un piso adyacente Irregularidad torsional Con diafragmas rígidos en las que el desplazamiento de algún entrepiso exceda del 50% Irregularidad de diafragma Evitar diafragmas con discontinuidades PLANTAS REGULARES E IRREGUALRES La IRREGULARIDAD significa un diseño mucho mas largo en tiempo y dedicación y por consecuencia mas costo. Las estructuras regulares no necesitan tanto trabajo como las irregulares. La experiencia muestra que las edificaciones de configuración irregular rara vez muestran eficacia a comparación con las regulares. La irregularidad también pide conexiones especiales y otro tipo de miembros mas fuertes y caros. PLANTAS REGULARES E IRREGUALRES Se ha hablado de la necesidad de proyectar plantas estructurales regulares, con el fin de poder predecir su comportamiento, con el método basado en efectos estáticos equivalentes (fuerzas hipotéticas que producen, en la construcción, los mismos efectos que la acción sísmica). En la figura se ilustran, en forma cualitativa, las disposiciones en planta que resultan recomendables y las que son inconvenientes. DEFINICION DE IRREGULARIDAD Cada estructura debe designarse como regular o irregular desde el punto de vista estructural: TIPO 1P Irregularidad Torsional por considerarse cuando los diafragmas no son flexibles Máximo desplazamiento relativo del piso (deriva), calculado incluyendo la torsión accidental, en un extremo de la estructura transversal a un eje es más de 1.2 veces el promedio de los desplazamientos relativos del piso de los dos extremos de la estructura. Esquinas Interiores 2P La configuración del plano de una estructura y su sistema resistente a las fuerzas laterales que contienen esquinas interiores, se considera irregular, cuando ambas proyecciones de la estructura, más allá de una esquina reentrante son mayores del 150% de la dimensión en el plano de la estructura en dicha dirección, http://www.umss.edu.bo DEFINICION DE IRREGULARIDAD TIPO 3P Discontinuidad de diafragma Se considera irregular, cuando los diafragmas con discontinuidades abruptas o variaciones de rigidez, incluyendo las causadas por áreas recortadas o abiertas mayores del 50% del área bruta encerrada del diafragma o cambios en la rigidez efectiva del diafragma mayores del 50% de un piso al siguiente 4P Desviaciones fuera del plano Se considera irregularidad, cuando existen discontinuidades en una trayectoria de fuerza lateral, como desviaciones fuera del plano de los elementos verticales 5P Sistemas no paralelos Se considera irregular, cuando los elementos verticales resistentes a las cargas laterales no son paralelos ni simétricos con respecto a los ejes ortogonales principales del sistema que resiste las fuerzas laterales. http://www.umss.edu.bo TIPOS DE CONFIGURACION • Es importante la simplicidad para un mejor comportamiento sísmico de conjunto de una estructura. Proyectar Dibujar • Entender Construir detalles estructurales Simetría respecto a sus dos ejes. Falta de regularidad Simetría Masa Rigidez o resistencia En ambas direcciones en planta produce torsión simetría estructural si el centro de masa • y el centro de rigidez coinciden en la planta. La simetría es conveniente también a la forma del edificio sino también a la distribución de la estructura Juntas de construcción En caso de que se tuviera entrantes y salientes Dividir la planta global en varias formas rectangulares Como segunda opción se puede restringir las mismas con limites máximos www.um.edu.ar http://www.umss.edu.bo ENTREVISTA ING. HERNAN RICALDI En los últimos 10 años trabajo en Direcciones y Gerencias de diferentes organismos públicos concentrados y desconcentrados, en caso de Proyectos especiales del INADE, así como en INADE mismo , Gobiernos Locales y Regionales actualmente se desempeña como gerente de operaciones del Consorcio Rio Rímac. ING. HERNAN RICALDI ¿Qué criterio debería tener un arquitecto para realizar un diseño sismo resistente? ING. HERNAN RICALDI ¿De que manera se puede configurar al edificio para que tenga capacidad sismo resistente? ING. HERNAN RICALDI ¿ Puede un diseño de planta irregular ser sismo resistente? ¿Como se lograría? IRREGULARIDADES HORIZONTALES TORSION Si el centro de masa (CdM) de un edificio no coincide con el centro de Resistencia (CdR), un movimiento torsional actúa en el plano horizontal causando que los diafragmas de los pisos se tuerzan en relación al centro de resistencia. La rotación afecta las columnas mas alejadas del centro de resistencia. Estos están situados a largas deflexiones horizontales, a veces hasta deformarlas tanto que lleguen al colapso. Se puede mejorar esto: 1. Minimizar la distancia en la planta entre el centro de masa y el centro de resistencia. 2. El espacio entre ellas debe ser largo para maximizar la resistencia y fuerza en torsión latente. Los brazos largos entre pares de paredes proveen la mejor resistencia ante la torsión. 3. Suavizar los muros portantes mas muros de menor distancia IRREGULARIDADES HORIZONTALES TORSION Centro de Resistencia Muro Portante Centro de Resistencia Distancia ente puntos de resistencia Centro de Resistencia Centro de Masa IRREGULARIDADES HORIZONTALES Centro de Resistencia Rotación de Diafragma Centro de Resistencia Rotación de Diafragma Centro de Resistencia Centro de Masa Limite de Calle TORSION Muro Portante IRREGULARIDADES HORIZONTALES TORSION Momento Flector Muro resistente a fuego Centro de Resistencia Penetración Centro de Masa Material Liviano resistente a fuego Muro No Estructural Unión de diafragma con el muro Muro No Estructural Centro de Masa Centro de Resistencia Momento Flector IRREGULARIDADES HORIZONTALES Es una característica muy común de la configuración general de un edificio, que en planta tiene forma de L, H, U, T o planta en cruz. Una definicion tipica de una configuracion irregular de esquina entrante es donde A es mayor al 15% de B. ESQUINA INTERIOR O ENTRANTE IRREGULARIDADES HORIZONTALES ESQUINA INTERIOR O ENTRANTE Deflexión Horizontal, posible daño a columna Área potencial de daño en el diafragma Deflexión Pequeña Dirección de Sismo Estas formas plantean dos problemas. Por un lado tienden a producir variaciones de rigidez y, por tanto, movimientos diferenciales entre las partes del edificio, causando una concentración de esfuerzos en la esquina entrante. IRREGULARIDADES HORIZONTALES ESQUINA INTERIOR O ENTRANTE En momentos de sismo la mayoría tienden a torcerse en direcciones del sismo pero esto puede solucionarse dejante espacios o juntas entre ellas y convertirlas en estructuras separadas. La solución al problema de esquine tiene dos enfoques: 1. Unir con más fuerza la unión de los edificios mediante colectores en la intersección, muros estructurales o usar esquinas entrantes achaflanadas en vez de ángulos rectos, que reduzcan el problema del cambio de sección. IRREGULARIDADES HORIZONTALES 2. Dividir estructuralmente el edificio en formas más sencillas Junta sísmica ESQUINA INTERIOR O ENTRANTE ING. HERNAN RICALDI ¿ De que manera la configuración en planta afecta a un edificio? IRREGULARIDADES HORIZONTALES DISCONTINUIDAD DE DIAFRAGMA El diafragma es un elemento resistente que actua transfiriendo fuerzas laterales entre elementos verticales, actúa como viga horizontal. Muro Portante Diafragma Lamentablemente en la arquitectura los diafragmas o pisos no son continuos, estos son interrumpidos por la circulación vertical , por posos de luz o aire , etc. Perforación en Diafragma Caso de perforación en una planta rectangular, en la que se presenta en medio de dos muros portantes. IRREGULARIDADES HORIZONTALES DISCONTINUIDAD DE DIAFRAGMA Formas de solucionar la falta de rigidez por el vacío: Elemento estructural de acero EL vacío destruye la habilidad del diafragma para expandirse hacia el muro derecho, si el propósito del vacío es para iluminar se podría estructura como elemento de reforzamiento. Estructura como Celosia Si la estructura diagonal fuera la mejor solución debido a un tema estético o funcional, también se podría resolver por medio de un reforzamiento en forma de celosía y brindar la misma resistencia. IRREGULARIDADES HORIZONTALES DISCONTINUIDAD DE DIAFRAGMA Si en el caso anterior, el propósito del vacío fuera otro que no fuera luz y ventilación, las opciones anteriores no servirían y se tendría que reubicar el muro portante Vacío en Diafragma Muro Portante Muro No Estructural Enlace de muro a diafragma Vacío para escalera Nuevo muro portante Independizar los diafragmas como 2 estructuras separadas. Se reemplaza muros portantes por momentos flectores Momento Flector IRREGULARIDADES HORIZONTALES Peldaño en Diafragma DISCONTINUIDAD DE DIAFRAGMA Muro Portante Carga Columna Peldaño en Diafragma Apoyo IRREGULARIDADES HORIZONTALES DISCONTINUIDAD DE DIAFRAGMA La dificultad expuesta por el peldaño en el diafragma es resuelto aumentando el numero de muros portantes eficaces en la dirección X a cuatro, y conectando dos a cada sección de diafragma, los momentos flectores reemplazan la dirección Y de los muros portantes para evitar un sistema combinado una vez que el momento flector es presentado en el peldaño, las muros portantes originales en la dirección Y serán conservados El Peldaño previene a las fuerzas de inercia del lado derecho en ser transmitidas a los muros Fuerza de portantes en el eje X Inercia Peldaño en Diafragma IRREGULARIDADES HORIZONTALES SISTEMAS NO PARALELOS La habilidad de cada configuración para resistir fuerzas horizontales y torsión es entendida considerando la longitud de cada sistema vertical como un vector de fuerza. Un vector puede ser resuelto por componentes paralelos a un conjunto de ejes. Componente Y de Fuerza de Muro Componente X de Fuerza de Muro Reacción desde el muro Tensión interna en el diafragma Dirección de la Fuerza de Inercia Cuando estos sistemas resisten fuerzas horizontales su orientación lleva a fuerzas secundarias que demandan mantener un equilibrio Ejemplos de Sistemas No Paralelos Muro Portante ING. HERNAN RICALDI ¿Cómo se plantea las medidas de separación de edificios para su desplazamiento en un sismo? IRREGULARIDADES HORIZONTALES GOLPE Y SEPARACION Los edificios se golpean entre si durante un terremoto cuando la junta de separación no es lo suficientemente ancha . Esta separación depende dela flexibilidad de un edificio y de su altura. Junta sísmica y deflexión máxima Separación sísmica entre edificios y limite del lote El ancho de separación de la junta sísmica depende de la flexibilidad del edificio y su altura y se considera tanto en elevación como en planta. IRREGULARIDADES HORIZONTALES GOLPE Y SEPARACION Se debe decidir entre elementos de separación largos y altos o buscar un ancho apropiado. Estructura Longitudinal de Techo Protección de hoja de metal Soportes 100 mm Detalle de Sección de la Separación en el Techo permitiendo el movimiento del edificio en dos direcciones El ancho de separación también es requerido cuando un solo edificio es dividido en dos estructuras independientes. IRREGULARIDADES HORIZONTALES GOLPE Y SEPARACION Se debe decidir entre elementos de separación largos y altos o buscar un ancho apropiado. Detalle permite placa salir fácilmente Piso Placa de Metal A B Unión al Concreto Cámara de Fuego Sección También existen juntas sísmicas para separar los pisos de un edificio así como otros muros y techos. IRREGULARIDADES HORIZONTALES GOLPE Y SEPARACION Existen dos métodos para apoyar el piso en una separación sísmica Planta de separación sísmica con vigas y columnas en un lado Piso Separación sísmica Soporte Columna Viga Viga A Planta de Separación sísmica y columnas en ambos lado de la abertura A Separación sísmica Soporte Corredizo IRREGULARIDADES HORIZONTALES PUENTES ENTRE EDIFICIOS Están formados fundamentalmente por elementos horizontales que se apoyan en sus extremos sobre soportes o pilares. Mientras que la fuerza que se transmite a través de los pilares es vertical y hacia abajo y, por lo tanto, éstos se ven sometidos a esfuerzos de compresión, las vigas o elementos horizontales tienden a flexionarse como consecuencia de las cargas que soportan. El esfuerzo de flexión supone una compresión en la zona superior de las vigas y una tracción en la inferior. Edificio terremoto en Japón 1995 IRREGULARIDADES HORIZONTALES PUENTES ENTRE EDIFICIOS Establecer un elemento estructural rígido y no permitir la caída del puente Moderador en ambas direcciones Moderador Normal al Puente pero libre de moverse en dirección del puente y rotar Mayor Movimiento en Eje Y Puente B A Corredizo Fijo Menor Movimiento en Eje Y Elevación mostrando el movimiento máximo en relación a los edificios acercándose Planta demostrando la dirección en eje Y relacionada al movimiento entre edificios Junta corrediza de superficies de metal y teflón. Corredizo Fijo Elevación mostrando el movimiento máximo en relación a los edificios separados Detalle A Detalle B ING. HERNAN RICALDI ¿Es factible alterar la configuración de una planta ya construida?¿Como se podría lograr? CONFIGURACION DE UN EDIFICIO CARACTERISTICAS En el proceso de diseño se deben tomar en cuenta las características que son relevantes en el comportamiento sísmico del edificio: Peso Diseño de Planta Uniformidad y distribución del sistema estructural: Elevación y Proporción Separación de Volúmenes Elementos No Estructurales ING. HERNAN RICALDI ¿Cómo tratamos el peso de un edificio para hacerlo sismo resistente? CARACTERISTICAS: PESO 1. Peso: - Se debe procurar un edificio lo más ligero posible, incluyendo el peso de los revestimientos y elementos divisorios. - Cualquier cambio en el tamaño del edificio afecta su comportamiento. - A veces se llega al cambio en el sistema estructural por otro adecuado. Distribución irregular del Peso CARACTERISTICAS: CUANTIFICAR LA FUERZA DEL SISMO EN UN EDIFICIO PESO La distribución de paredes es de forma complicada, las plantas presentan alas, vestíbulos, balcones, torres, techos en volado, también las que posean aberturas para escaleras, elevadores, ductos y tuberías así como los techos con vacíos para alojar claraboyas, cubos de ventilación y chimeneas Recomendación: - Evitar las masas que sean innecesarias. - Las masas ubicadas en las partes altas de un edificio no son favorables porque la aceleración crece con la altura, es conveniente ubicar en los pisos bajos las áreas donde se prevén mayores concentraciones de pesos . - Impedir las fuertes diferencias de los pesos en pisos sucesivos y tratar que el peso del edificio esté distribuido simétricamente en la planta de cada piso. (Ambrose y Vergun, 2000; Bazán y Meli, 2001; Grases, López y Hernández, 1987). CARACTERISTICAS: 1. Longitud de planta: Las estructuras con dimensiones considerables en planta, experimentan grandes variaciones de la vibración a lo largo de la estructura que generan fuerzas rotacionales. Recomendación: Considerar los esfuerzos producidos por los movimientos diferenciales durante el diseño Permitir los movimientos al incluir juntas. PLANTA : LONGITUD CARACTERISTICAS: PLANTA : PERIMETRAL 2. Perimetral: Los muros laterales y/o traseros están sobre los límites de la construcción por lo que no tiene aberturas, mientras la fachada frontal con ventanas hacia la calle es abierta; por lo que el techo tiende a torcerse, generando problemas sobre el edificio. Planta con Problema Perimetral CARACTERISTICAS: PLANTA : PERIMETRAL Recomendación: Reducir la posibilidad de torsión. Se pueden emplear alternativamente cuatro estrategias: a) Pórticos con resistencia y rigidez aproximadamente iguales para todo el perímetro. b) Aceptar la posibilidad de tener torsión y diseñar la estructura para resistirla. c) Usar un pórtico muy fuerte, con diagonales en la fachada abierta. d) Aumentar la rigidez de las fachadas abiertas mediante muros dentro o cerca de la parte abierta. CARACTERISTICAS: PLANTA : SIMETRIA 3. Falsa simetría: Edificios que poseen una configuración en apariencia sencilla, regular y simétrica, pero debido a la distribución de la estructura o la masa es asimétrica. A A B C C D Planta con Problema de Falsa Simetría A CARACTERISTICAS: PLANTA : SIMETRIA Recomendación: La ubicación simétrica de los elementos resistentes, si por aspectos de planeación no es posible, se debe agregar algunos elementos resistentes en una parte del edificio que equilibren la distribución de la resistencia de forma que disminuya la excentricidad en planta. B B A B B A CARACTERISTICAS: PLANTA : ESQUINA 4. Esquina: Plantas con formas en L, T, U, H, +, o una combinación de estas. Durante un movimiento sísmico cada ala tiene un movimiento diferente y la esquina interior o entrante que es la unión entre las dos alas adyacentes es la parte que más daño va a presentar. Planta con Problema de Esquinas CARACTERISTICAS: PLANTA : ESQUINA Recomendación: Dividir estructuralmente el edificio en formas más sencillas o unir con más fuerza la unión de los edificios mediante colectores en la intersección, muros estructurales o usar esquinas entrantes achaflanadas en vez de ángulos rectos, que reduzcan el problema del cambio de sección. Edificio con excentricidad disminuida Edificio con juntas con esquinas mas rígidas y achaflanada CARACTERISTICAS: Definición Las reducciones bruscas de un nivel a otro, tiende a amplificar la vibración en la parte superior y son particularmente críticas. El comportamiento de un edificio ante un sismo es similar a una viga en volado, donde el aumento de la altura implica un cambio en el período de la estructura que incide en el nivel de la respuesta y magnitud de las fuerzas. La sencillez, regularidad y simetría que se busca en planta también es importante en la elevación del edificio, para evitar que se produzcan concentraciones de esfuerzos en ciertos pisos o amplificaciones de la vibración en las partes superiores del edificio. Son particularmente (Bazán y Meli, 2001) ELEVACION Y PROPORCION CARACTERISTICAS: ELEVACION Y PROPORCION 1. Proporción: Este aspecto puede ser más importante que el tamaño o altura, ya que mientras más esbelto es el edificio mayor es el efecto de voltearse ante un sismo, la contribución de los modos superiores es importante y el edificio puede hacerse inestable por el efecto P-Δ. Recomendación: Se sugiere que se procure limitar la relación altura/anchura a 3 ó 4. CARACTERISTICAS: 2. Escalonamiento: Consiste en una o más reducciones abruptas en el tamaño del piso de un nivel con respecto al siguiente o hacer el edificio más grande a medida que se eleva (escalonamiento invertido) Recomendación: Usar cambios de sección en un escalonamiento normal o invertido. El primer tipo de solución consiste en una separación sísmica en planta. Evitar la discontinuidad vertical de las columnas. ELEVACION Y PROPORCION CARACTERISTICAS: ELEVACION Y PROPORCION 3. Piso débil: Se refiere a los edificios donde una planta es más débil que las plantas superiores, causado por la discontinuidad de resistencia y rigidez. Este problema es más grave cuando el piso débil es el primero o segundo, en donde las fuerzas sísmicas son mayores. Recomendación: - Reducir la discontinuidad por otros medios - Aumentar el número cargas que se distribuyen según la rigidez de los elementos resistentes de columnas o agregar diagonales. - Se puede lograr una planta baja alta eliminando la discontinuidad dinámica mediante un marco vertical que abarque varios pisos, en el cual la estructura tenga uniformidad de rigidez en toda su altura, agregando pisos adicionales ligeros de tal modo que tengan tan poco efecto como sea posible en las características de la estructura principal. CARACTERISTICAS: ELEVACION Y PROPORCION CARACTERISTICAS Definición La influencia del sistema estructural en la respuesta sísmica es indiscutible ya que suministra la resistencia y rigidez necesaria para evitar daños no estructurales durante sismos moderados, así como garantiza la integridad del edificio. Por lo tanto, es importante que el arquitecto proponga un sistema adecuado para lo cual debe considerar la simplicidad y simetría, igualmente es conviene tomar en cuenta aspectos tales como: cambios de secciones, redundancia, densidad en planta, diafragma rígido, columna fuerte – viga débil, interacción pórtico – muro. UNIFORMIDAD Y DISTRIBUCION CARACTERISTICAS UNIFORMIDAD Y DISTRIBUCION Cambios de secciones Los cambios bruscos de sección en los miembros son un tipo de problema de variación de rigidez que se debe evitar. De igual forma los muros y/o columnas que no siguen una misma línea, no son recomendables por lo que estas líneas de resistencia deben ser continuas. Redundancia La redundancia se refiere a la existencia de abundantes líneas resistentes continuas y monolíticas, proporciona un alto grado de hiperestaticidad que cumple con el requisito básico para la supervivencia de la edificación, ya que posee múltiples mecanismos de defensa que garantizan la redistribución de esfuerzos una vez que algunos miembros hayan fallado. En cada una de las direcciones principales de la edificación y salvo que se trate de edificios de dos o tres plantas, es conveniente disponer como mínimo, tres líneas de resistencia. Des uniforme Uniforme La hiperstacidad favorece las líneas alternas de cargas (redundancia) CARACTERISTICAS UNIFORMIDAD Y DISTRIBUCION 1. Densidad en planta La densidad de la estructura en planta a nivel del terreno, se define como el área total de todos los elementos estructurales verticales (columnas, muros, diagonales) dividida entre el área bruta del piso. Diafragmas rígidos Los diafragmas de las edificaciones deben ser rígidos en su plano para igualar las deformaciones de los elementos verticales y evitar concentraciones de esfuerzos indeseables en las zonas de unión. http://webdelprofesor.ula.ve CARACTERISTICAS UNIFORMIDAD Y DISTRIBUCION - Los diafragmas de las edificaciones deben ser rígidos en su plano para igualar las deformaciones de los elementos verticales y evitar concentraciones de esfuerzos indeseables en las zonas de unión. - Las normas permiten diafragmas flexibles pero se hace difícil estimar la respuesta dinámica de edificaciones con diafragmas flexibles. La utilización de diafragmas rígidos simplifica notablemente el proceso de análisis ya que permite el uso de modelos matemáticos sencillos. CARACTERISTICAS UNIFORMIDAD Y DISTRIBUCION Columna Fuerte – Viga Débil En sistemas porticados es un requisito fundamental para el buen comportamiento de la estructura, que la disipación de energía se inicie en los elementos horizontales, por lo que se debe anteponer los diseños de columnas fuertes y vigas débiles http://webdelprofesor.ula.ve CARACTERISTICAS UNIFORMIDAD Y DISTRIBUCION Interacción Pórtico – Muro Las configuraciones con alta rigidez torsional con respecto a su rigidez, poseen mejor comportamiento durante terremotos, por lo cual los muros deben colocarse en la periferia de la edificación, dando así un uso más eficiente. SOLUCIONES http://webdelprofesor.ula.ve CARACTERISTICAS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES Definición: Los efectos de los elementos no estructurales son menospreciados en un análisis ordinario de estructuras y a menudo son la causa de los daños y la falla. La experiencia ha demostrado que la presencia de elementos no estructurales puede cambiar el comportamiento dinámico de una estructura, ya que las fuerzas sísmicas son atraídas por las áreas de mayor rigidez y si estas no están diseñadas para resistir las fuerzas, posiblemente fallen teniendo efectos desfavorables en la edificación. http://webdelprofesor.ula.ve CARACTERISTICAS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES Recomendaciones: Para evitar los efectos no deseados de los elementos no estructurales, se debe evitar una disposición irregular en planta y elevación de la tabiquería y diseñarla para que resista la distorsión estructural. Para ello existen dos enfoques. El primero consiste en integrarla a la estructura y el segundo en separarla de forma adecuada de los pórticos. http://webdelprofesor.ula.ve CARACTERISTICAS - Los revestimientos deben estar bien conectados a las paredes o separarlos de las paredes con conectores que eviten la separación de las paredes. - Las ventanas se deben separar de la deformación de los pórticos, excepto cuando el cristal sea irrompible (si el desplazamiento horizontal del pórtico es pequeño se puede proteger el vidrio con una masilla suave). - Las puertas son elementos importantes durante un evento sísmico, por lo que deben diseñarse para que sigan siendo funcionales después de ocurrido el evento, bien sea mediante análisis dinámico o colocando elementos que no se vean afectados por la deriva lateral. http://webdelprofesor.ula.ve ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES CONCLUSIONES La configuración de una planta es mas importante de lo que uno se imagina. Es donde descansa la mayor cantidad de cargas en un movimiento sísmico . La simetría y proporción en un edificio son las características importantes al momento de diseñar un edificio. El arquitecto debe trabajar en conjunto con el ingeniero para llegar a una fusión entre la arquitectura y la ingeniería. Esto es posible si permitimos desde un comienzo diseñar teniendo un criterio sismo resistente. Un edificio sismo resistente comienza con una buena planificación de distribución de peso y evitar la excentricidad. La irregularidad en la forma no es impedimento para poder desarrollar una planta sismo resistente. RECOMENDACIONES La recomendación que se puede llegar ante el análisis de como funciona una planta en el momento de un sismo se establecen en el principio de que el arquitecto es el personaje principal en la toma de decisiones sobre donde ira el peso del edificio, sobre su forma, su tamaño y por supuesto su configuración horizontal. Todo esto no debe limitar la creatividad del mismo, pero si diseñar con un criterio de salvaguardar su construcción por medio de los requisitos para conseguir una configuración de planta rígida y segura ante un movimiento telúrico. Se ha demostrado que hay muchas formas de resolver la forma irregular de una planta para que esta no caiga en la excentricidad . Se entiende que es mejor trabajar con estructuras independientes y fuertes. Proporcionadas y simétricas. En nuestro País, como lo enseña el Ingeniero Ricaldi, se puede valorar lo económico y simple en el campo de la construcción residencial que es el mas abundante, haciéndolo podremos conseguir una estructura fuerte y segura.
