cartilla de construccion sena n4

CENTRO DE LA CONSTRUCCIN

CONSTRUCCIN DE CASAS SISMORRESISTENTES DE UNO Y DOS PISOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

GUIA DE ESTUDIO

SISMORRESISTENCIA

2000

SENA

2 Centro de la Construccin Medelln

GUIA DE ESTUDIO

Sismorresistencia

CONSTRUCCIN

Especialidad Construccin Bloque modular Conceptos bsicos Mdulo instruccional Sismo resistencia Unidad Nro 3

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GRUPO DE TRABAJO Coordinacin General: Armando Gmez C. SENA Regional Antioquia Contenidos Tcnicos: Jos Adn Aristizbal B. SENA Regional Antioquia Mario Gonzlez R. Universidad Nacional de Medelln Revisin General: Martha Luca Ruiz Arango SENA Regional Antioquia Edicin Grfica: Teresita Aristizbal SENA Regional Antioquia Adecuacin Pedaggica

Derechos Reservados a Favor del Servicio Nacional de Aprendizaje SENA

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TABLA DE CONTENIDO

Pagina

OBJETIVOS DE LA GUA.............................................................................. 6 OBJETIVO GENERAL:............................................................................... 6 OBJETIVOS ESPECFICOS: ...................................................................... 6

INTRODUCCIN ............................................................................................ 7 ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE.............................................................. 8 MEDIOS DE APOYO...................................................................................... 9 DESARROLLO DE TEMAS ......................................................................... 10

Leccin Uno:............................................................................................... 10 LA SISMORRESISTENCIA.................................................................. 10 CONCEPTOS Y RAZN DE SER........................................................ 10 DEFINICIN:......................................................................................... 10

Leccin Dos: ............................................................................................... 11 LA SIMPLICIDAD, LA SIMETRA Y LA REGULARIDAD DE LAS FORMAS Y DE LOS VOLMENES ARQUITECTONICOS. ............ 11 LA SIMPLICIDAD................................................................................. 11 LA SIMPLICIDAD EN UNA EDIFICACIN ...................................... 12 LA SIMETRA ....................................................................................... 12 ATRIBUTOS DE UN BUEN DISEO.................................................. 13 LA FORMA............................................................................................ 14 LA DISPOSICIN DE LOS MUROS ................................................... 16

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Leccin Tres: .............................................................................................. 18 LA SISMORRESISTENCIA COMO RESULTADO DE LA CONSTITUCIN FSICA DEL EDIFICIO. .......................................... 18 LA UNIFORMIDAD.............................................................................. 19 CMO SE LOGRA LA CONTINUIDAD? ......................................... 19

PUBLICACIONES SOBRE NORMAS TCNICAS..................................... 22 VOCABULARIO ........................................................................................... 23 EVALUACIN FINAL.................................................................................. 25 BIBLIOGRAFA............................................................................................. 26

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OBJETIVOS DE LA GUA

OBJETIVO GENERAL Mediante esta gua y sus contenidos, se busca suministrar la informacin que le permita entender la forma correcta como deben estar constituidas las edificaciones para que soporten las fuerzas a que se ven sometidas durante un sismo.

OBJETIVOS ESPECFICOS Del trabajo guiado con el estudiante, se espera que: Comprenda el concepto de sismorresistencia Relacione la simplicidad de formas y volmenes de un edificio Identifique las condiciones de simetra en un plano de un edificio Comprenda lo que es la rigidez de una edificacin sometida a fuerzas

externas Entienda mediante qu tipo de componentes se mantiene la continuidad de

una construccin

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INTRODUCCIN Los diseos para una vivienda deben ser elaborados por un arquitecto o ingeniero que tenga conocimiento de sismorresistencia, pero cada uno de nosotros debe entender los principios con los cuales fueron elaborados los planos, con el fin de que al construir tengamos conciencia de lo que estamos haciendo y no los cambiemos, ya que de esta forma se puede afectar la capacidad que tenga la edificacin para resistir los sismos. La accin de los sismos en las viviendas tiene un carcter destructor, con esta gua, esperamos aportarle conocimientos y criterios para que entienda los diseos, o sea la forma de organizar los espacios y la manera como deben ubicarse los muros portantes en la casa. Para tener una casa sismorresistente se deben cumplir unas condiciones en cuanto a la colocacin de los muros, el grueso de las paredes, si van a ser cargueros, o si son divisorios, la forma de colocar las vigas de amarre, las cintas de culata y cmo lograr la continuidad que estos elementos deben tener al momento de construir para que acten adecuadamente durante un sismo. La Norma Colombiana de Diseo y Construccin Sismorresistente, establece en el captulo E las condiciones que se deben cumplir al construir casas de uno y dos pisos para que sean sismorresistentes.

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ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Para la mejor comprensin del tema sobre Sismorresistencia, le proponemos: 1. Leer detenidamente y analizar los objetivos pues estos son los puntos de

partida. 2. Estudiar con atencin lo que es la sismorresistencia. 3. Entender bien lo que es la simplicidad de un diseo 4. Clarificar bien lo que es la simetra; puede preguntarle a personas que estn

estudiando bachillerato o a profesores que dicten geometra para que comprenda mejor el tema si es posible

5. Observar las grficas y entender bien lo que es rigidez 6. Observar la grfica y aclarar bien lo que es la continuidad. 7. Si a medida que va estudiando los temas de la gua, encuentra palabras que

no conoce, consulte el vocabulario incluido al final de esta gua; para aquellas palabras que no encuentre ah, busque su significado en un diccionario.

8. Responda las preguntas que se le hacen en la evaluacin final y enveselas a su tutor para que las corrija y evale,

9. Una vez completado exitosamente todo el proceso, podr continuar en el nivel siguiente.

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MEDIOS DE APOYO

1. Temticas desarrolladas en cada gua. 2. Videos que pasarn por Televisin en el CANAL-U 3. Consultas y asesoras telefnicas con su tutor 4. Tutoras presenciales y grupales. 5. Prcticas personales y grupales. 6. Bibliografa recomendada.

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DESARROLLO DE TEMAS

Leccin Uno:

LA SISMORRESISTENCIA. CONCEPTOS Y RAZN DE SER

DEFINICIN La SISMORRESISTENCIA es una propiedad o atributo de que se dota a una edificacin, mediante la aplicacin de tcnicas de diseo de su configuracin geomtrica y la incorporacin en su constitucin fsica, de componentes estructurales especiales que la capacitan para resistir las fuerzas que se presentan durante un movimiento ssmico, lo que se traduce en proteccin de la vida de los ocupantes y de la integridad del edificio mismo. Es una tecnologa que disea y ejecuta procesos constructivos con elementos estructurales, distribuidos previa aplicacin de principios bsicos como la simplicidad, simetra, resistencia, rigidez y continuidad de las obras, que les permita resistir los usos y las cargas ssmicas a que estarn sometidas durante su vida til y tambin a los sismos.

Leccin Dos La composicin geomtrica del edificio y sus efectos sobre la Sismorresistencia

LA SIMPLICIDAD, LA SIMETRA Y LA REGULARIDAD DE LAS FORMAS Y DE LOS VOLMENES ARQUITECTNICOS

Al determinar durante la etapa de diseo, cul ha de ser la forma geomtrica general de la edificacin, se debe procurar que sta est conformada por volmenes de formas simples y dispuestos de manera simtrica con respecto a los ejes longitudinal y transversal de la planta. El lograr que la simplicidad de formas y la simetra de volmenes sea una caracterstica de la geometra general del edificio, garantiza que los efectos que sobre l causen los posibles movimientos ssmicos a que se puede ver sometido a lo largo de su vida til, le causen el mnimo dao dado el comportamiento homogneo que esa configuracin confiere a toda la edificacin.

LA SIMPLICIDAD En la figura 1 se aprecia un ejemplo de edificacin que involucra simplicidad en su configuracin geomtrica y por lo tanto, su comportamiento ante el sismo ser ptimo desde este punto de vista, pues ha sido proyectada como un diseo sencillo que facilita la distribucin equilibrada de los muros portantes y evita cualquier forma irregular de la planta. Se puede finalmente afirmar que todo diseo arquitectnico que contemple los elementos estructurales que hacen resistente una vivienda es vlido; por lo tanto la simplicidad recomendada no ir en detrimento de la creatividad artstica del arquitecto.

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LA SIMPLICIDAD EN UNA EDIFICACIN Se proyectan diseos sencillos que faciliten la distribucin equilibrada de los muros, evitando en lo posible formas irregulares. La fachada debe ser el resultado de la distribucin funcional de los muros interiores.

FIG 1

LA SIMETRA Por otra parte, en la figura 2 pg. 13, se aprecia un diseo en planta que establece una ubicacin de las diferentes partes del edificio, de tal forma que sus volmenes se ubican de forma equilibrada respecto de los dos ejes que cruzan la planta.

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FIG 2

ATRIBUTOS DE UN BUEN DISEO El diseo ilustrado tiene los siguientes atributos: Calcula y prev el balance de los muros, respecto a la distribucin de vanos. La edificacin como un todo y todos los bloques que la conforman son simtricos con respecto a sus ejes. Equilibra los muros localizando sus vanos, unos frente a otros, para que los desplazamientos en caso de sismo, sean uniformes. Evita los bloques largos y angostos con longitud mayor a 3 veces su ancho.

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LA FORMA FIG 3

La forma volumtrica de la construccin ms recomendable es la FORMA REGULAR, en la cual, tal como se aprecia en la figura 3, el volumen general del edificio se muestra compacto, sin irregularidades en su conformacin geomtrica, sin salientes o protuberancias; en fin muestra una forma regular que lo habilita para resistir los efectos dainos que un sismo le pudiera causar si su forma fuera diferente.

Por otra parte, FORMAS IRREGULARES en la configuracin geomtrica general del edificio no son recomendables; es decir, edificaciones compuestas por volmenes diferentes pero ligados unos a otros, que al ser afectados por el sismo se deforman y reaccionan de manera independiente unos respecto a los otros, no contribuyen al comportamiento homogneo que es deseable y necesario para que las edificaciones respondan bien ante las fuerzas irregulares que un sismo comunica a la edificacin.

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FIGURA 4 no recomendable por su forma

FIG 4

FORMA IRREGULAR

Formas asimtricas en volumen no son recomendables; por lo tanto es importante independizarlos por medio de juntas o separaciones entre los edificios o volmenes vecinos.

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LA DISPOSICIN DE LOS MUROS Se debe evitar disponer todos los muros en una misma direccin, pues si bien es cierto que la edificacin resultante sera resistente a fuerzas ssmicas que se presenten en la misma direccin en que estn localizados los muros, por otra parte la misma edificacin resultara sumamente dbil a fuerzas que viniesen en direccin perpendicular al muro, condicin en la cual la edificacin no tendra capacidad para resistirlas.

FIG 5 Inestable en la direccin de la flecha por falta de muros en la otra direccin.

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FIG 6

Disposicin de muros RECOMENDABLE, muros perpendiculares entre s.

FIG 7

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Leccin Tres

LA SISMORRESISTENCIACOMO RESULTADO DE LA CONSTITUCIN FSICA DEL EDIFICIO

La sismorresistencia de una edificacin, depende en gran medida, tanto del tipo de materiales y componentes que la constituyan, como de la correcta relacin entre ellos; es decir, no basta con dotar a la edificacin de unos componentes resistentes; es necesario relacionarlos correctamente entre s para que toda la edificacin se comporte de manera homognea ante la presencia de fuerzas provenientes del sismo. A continuacin, se analizarn algunos aspectos fundamentales para garantizar la sismorresistencia, a partir de las condiciones de relacin entre los componentes de la edificacin.

FIG 8

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LA UNIFORMIDAD La uniformidad debe ser una caracterstica de una edificacin sismorresistente y se logra cuidando que no se presente diversidad de materiales en la constitucin de componentes que desempean trabajos similares. Por ejemplo, si los muros de carga son de ladrillo, no deben combinarse con otros vaciados en hormign o de otro material; si la estructura de soporte es en hormign reforzado, no deben aparecer algunos elementos de soporte en madera, metal o ladrillo; si la cubierta esta constituida principalmente en madera, debe evitarse su combinacin con elementos metlicos que cumplir el papel de vigas. Figura 10 pg. 19. La heterogeneidad de materiales en una construccin, facilita el mal comportamiento ante un sismo por la variedad de caractersticas y resistencias de los diferentes materiales.

CMO SE LOGRA LA CONTINUIDAD? La continuidad de la construccin sismo-resistente se da en dos sentidos:

1. Todos los ejes de los muros que conforman los diferentes espacios deben ser, hasta donde sea posible, colineales.

2. Debe conservarse la continuidad entre

juntas y pega horizontal de los elementos de mampostera a las vigas, as como verticalidad del muro que integrar las columnetas.

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FIG 9

HETEROGENEIDAD EN MATERIALES, da como resultado un mal comportamiento ssmico.

FIG 10

FIG 11 LO INCORRECTO: Fig. 11 muros discontinuos en la vertical. No debe haber muros discontinuos como los que muestra la figura.

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FIG 12 LO CORRECTO: Fig.12 muros continuos en la vertical Un muro siempre debe ubicarse o continuar encima del anterior, as sea encima de la losa.

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PUBLICACIONES SOBRE NORMAS TCNICAS La Asociacin Colombiana de Ingeniera Ssmica ha publicado "Normas

Colombianas para el Diseo y construccin Sismorresistente (NSR- 98) de obligatoria aplicacin para tcnicos, profesionales y entidades que trabajan en la construccin en todo el Pas.

La NSR- 98 incluye un captulo que trata sobre los requisitos ssmicos

para el diseo y construccin de casas de uno y dos pisos, en el cual podr ampliar los aspectos tratados en esta gua.

El Banco Central Hipotecario public una cartilla para construccin sismo-

resistente en el rea del Departamento del Cauca. Las Facultades de Ingeniera de todo pas han hecho sus propias

publicaciones. Este material lo podr consultar en la biblioteca del Centro de la

Construccin del SENA Medelln.

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VOCABULARIO COLINEALES: Dos cuerpos o componentes que estn ubicados en la misma direccin y sobre una misma lnea recta. COLUMNETAS: Espacios que se dejan para formar una especie de columna en un muro y el cual no debe tener menos de 200 cms2 de rea. ENRASE: ltima hilada de ladrillos en una vivienda. ESTRUCTURA: Son los elementos que cargan una edificacin, como columnas vigas o muros. HETEROGENEIDAD: Variedad, diversidad. HORMIGN: Mezcla de cemento, arena, triturado y agua. JUNTAS: Espacios que quedan entre ladrillos para ser llenados con mortero.

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MAMPOSTERA: Obra de construccin hecha con ladrillos o bloques de concreto. MONOLTICO: Formacin de varias cosas como un todo; en este caso los muros vigas y techo forman un todo en forma de caja. MORTERO :Mezcla de cemento, arena y agua. RIGIDEZ: Solidez, fortaleza. SIMETRA: Equilibrio, proporcin. UNIFORMIDAD: Igualdad, semejanza. VANOS: Espacio sin ladrillos que se dejan para colocar puertas o ventanas.

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EVALUACIN FINAL Responda con sus propias palabras las siguientes preguntas y envelas en hoja aparte a su tutor. PREGUNTAS 1. Qu se entiende por sismorresistencia en una edificacin? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2. Una vivienda que tenga los muros slo a lo largo y no tenga de travs, es sismorresistente? Si? No? . Por qu? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3. Por qu se deben ubicar los vanos de puertas y ventanas unos frente a otros? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4. En qu elementos debe garantizarse la continuidad al realizar una vivienda de dos pisos? ______________________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________ 5. Cmo hara para lograr que un muro sea sismorresistente? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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BIBLIOGRAFA Asociacin Colombiana de Ingeniera Ssmica. Normas Colombianas de

Diseo y Construccin Sismorresistente. Ley 400 de 1997. Tomo 1. 1998. Sarria Molina, Alberto. Ingeniera Ssmica. Ediciones Unidas. Universidad

de los Andes Bogot, Colombia 1990. Minoru wakabayashi y Martnez Romero, Enrique. Diseo de Estructuras

Sismorresistentes. Ediciones Mcgraw-Hill. 1988. SENA. Asociacin de Ingeniera Ssmica. Manual de Construcciones

Menores Sismorresistentes. 1990. Material bajado de Internet.

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NOTAS

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