estructuras ib estabilidad de las construcciones planos resistentes regularidad estructural
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ESTRUCTURAS IB
ESTABILIDAD DE LAS CONSTRUCCIONES
PLANOS RESISTENTES
REGULARIDAD ESTRUCTURAL
Interesa no sólo el equilibrio de la estructura, sino que éste sea permanente en el tiempo aún frente a acciones exteriores diversas.
EQUILIBRIO ESTABLE
CONDICIONES DE ESTABILIDAD DE UNA ESTRUCTURA
E Q U I L I B R I O El equilibrio de la estructura, debe ser permanente en el tiempo
aún frente a acciones exteriores diversas.
Para que una estructura sea estable es imprescindible
que cuente con PLANOS RESISTENTES
La ESTABILIDAD ESPACIAL de una estructura estará garantizada :
Si tiene como mínimo TRES PLANOS RESISTENTES VERTICALES, no todos PARALELOS ni todos CONCURRENTES a un punto, y además UN PLANO RESISTENTE SUPERIOR, suficientemente vinculado a los planos resistentes verticales
ESTABLE INESTABLE INESTABLE
CONFORMACIÓN DE LOS PLANOS RESISTENTES
PORTICOS Y ARCOS
TRIANGULACIONES
COLUMNAS EMPOTRADAS
MAMPOSTERÍA ENCADENADA
TABIQUES DE HORMIGON ARMADO
PORTICOS Y ARCOS
INESTABLE
INESTABLE
ESTABLE - PÓRTICO
Pórticos y Arcos simples
Pórticos múltiples
TRIANGULACIONES
TRIANGULACION SIMPLE: la barra debe trabajar a tracción y a compresión según el sentido de la fuerza
TRIANGULACIÓN DOBLE (Cruz de San Andrés): Trabaja sólo una de las barras, siempre a tracción
Casa Kike- Costa Rica -Gianni Botsford Arquitectos- 2007
Centro de Trabajo Corporal JIVA – México D.F.Ambrosini , Farfán, Belanger,Ambrosini –2004
Viviendas Ruca – Santiago de ChileUndurraga Devés Arquitectos – 2011
COLUMNAS EMPOTRADAS
TABIQUES DE Hº Aº
MAMPOSTERÍA ENCADENADA
Efectos de fuerzas laterales sobre mampostería sin encadenados
DIMENSIONES MÍNIMAS DE MUROS RESISTENTES (CIRSOC 103)
El ancho mínimo (sin revoque) de los muros de mampostería será de 17 cm.Puede reducirse a 13 cm en muros de ladrillos macizos de hasta 3 m. de altura.
H
L
L ≥ H/ 2,2 y L ≥ 1,50 m
L
H
L ≥ H/2,6 y L ≥ 0,90 m
MUROS RESISTENTES CON ABERTURAS
Con abertura centrada: deberán cumplirse las exigencias que indica la figura y además:
• El área de la abertura ≤ 0,1 área del panel.• l < 0,35 L • h < 0,35 H
Con abertura ubicada en cualquier posición:deberán cumplirse las exigencias que indica la figura y además:
• El área de la abertura ≤ 0,05 área del panel.• l < 0,25 L • h < 0,25 H
L
l
h H
≥ 0,25 L≥ 0,9 m
≥ 0,25 H
lh
≥ 0,25 H
≥ 0,25 L≥ 0,9 m H
L
Gráficos extraídos del libro“Intuición y razonamiento en el diseño estructural”
Moisset de Espanés, Daniel
Incorrecta disposición de armaduras en los encadenados
Incorrecta disposición de encadenados en los muros
La efectividad de los anclajes en los planos superiores, y el trabajo en conjunto de los muros, se ve afectado por la falta de continuidad vertical y horizontal de los planos estructurales, y por la irregularidad de la estructura, tanto en planta como en altura.
MECANISMO ESTABLE MÍNIMO:TRES planos resistentes verticales no todos paralelos ni concurrentes y UN plano resistente superior
CONTINUIDAD DE LOS PLANOS RESISTENTES
CONTINUIDAD DE LOS PLANOS RESISTENTES VERTICALES
Cada plano se considera resistente si es continuo desde su borde superior, vinculado al plano superior resistente, hasta la cimentación.
Si al alcanzar un plano resistente horizontal intermedio, un muro pierde su continuidad, dejará de considerarse resistente.
CORTE
Planta Alta
Planta Baja
En la planta alta sólo pueden ser resistentes tres planos verticales ubicados en la misma dirección (x) ..... Inestable!, porque se perdió la continuidad en la planta baja.
Se debe tratar de evitar la irregularidad en planta, tanto geométrica como estructural. Las formas irregulares pueden convertirse, por descomposición en varias formas regulares mediante juntas de control.
b
REGULARIDAD ESTRUCTURAL
IRREGULARIDAD EN PLANTA
PLANTA DE TECHOSPLANTA
R
r
R
r
Construcciones BajasZona de moderada actividad sísmica:Si β > 0,4 → Planta Irregular
IRREGULARIDAD EN ALTURA
NECESIDAD DE SEPARAR EN CUERPOS REGULARES
CENTRO DE MASA DE UNA CONSTRUCCION
• Es el punto donde se considera aplicada la masa (peso) de toda la construcción.
• El Centro de Masa se puede considerar equivalente al Centro de Gravedad de la figura geométrica que conforma la planta
14,4
2,4
3,2
17
5,6
Determinación del Centro de Masa
PLANTA
Verificación de la Regularidad en Planta
r = 3,2
R = 14,4
0,40
0,2214,43,2Rr
Se considera planta REGULAR
14,4
2,4
3,2
17
5,6
Centro de Masa
CENTRO DE RIGIDEZ DE UNA ESTRUCTURA
• El centro de rigidez representa el centro geométrico de las rigideces de los elementos estructurales correspondientes al nivel de la construcción analizado. Se puede considerar como el punto donde está aplicada la resultante de las resistencias generadas por los planos verticales resistentes.
• Es el punto del plano superior donde al aplicar una fuerza horizontal el sistema se traslada sin rotar.
C.R.
ASIMETRÍA ESTRUCTURAL
La distancia excesiva entre el Centro de Masa y el Centro de Rigidez de una estructura produce asimetría estructural
Cuando no hay simetría en la estructura, se pueden producir efectos de torsión sobre la estructura en su globalidad.
REGULARIDAD ESTRUCTURAL
Las formas geométricamente regulares pueden ser asimétricas en términos de estructura, lo que se debe evitar redistribuyendo los planos resistentes adecuadamente.
ASIMETRIA DE MASAS