No existe una forma
estructural ideal, pero sí existen ciertos principios básicos que pueden guiar
un buen desempeño, en cuanto a su configuración:
- Forma.
- Simetría Plana.
- Uniformidad en altura.
- Uniformidad en distribución de masas, rigideces y resistencia.
- Esbeltez limitada
- Forma no muy elongada
Configuración Estructural
El Edificio y su Estructura debe ser lo más liviano posible
F= M x A
Las Fuerzas de inercia,
que originan las solicitaciones sísmicas son más elevadas mientras más masa
tiene el edificio.
Edificaciones Suficientemente Rígidas y con Suficiente Ductilidad
Las normas
sismorresistentes reflejan en el valor permitido de la DERIVA de un edificio
toda su nueva filosofía, que es la de lograr edificaciones cada vez más
rígidas.
Edificaciones Más Sencillas y Simétricas tanto en Planta como en Altura
Cuanto más sencillas,
simétricas y rectilíneas sean las soluciones, mayor será también el grado de
confiabilidad de las estructuras en que vivimos y trabajamos cuando sean
castigadas por movimientos sísmicos.
Desplazamientos Horizontales
La naturaleza del
movimiento del suelo que afecta a las edificaciones es predominantemente
horizontal.
Las fuerzas horizontales generadas hacen mover cada una de las partes de la edificación de un lado hacia otro, desplazándolas horizontalmente de su posición original unos con relación a los otros.
Las fuerzas horizontales generadas hacen mover cada una de las partes de la edificación de un lado hacia otro, desplazándolas horizontalmente de su posición original unos con relación a los otros.
Cuando un sismo ocurre,
la base de la edificación se desplazará con el suelo en la misma dirección que
éste.
Pero los otros pisos se moverán de manera y en tiempo diferentes, tratando de recuperar su posición original. Mientras, el suelo ha comenzado a moverse nuevamente en la dirección contraria, produciéndose nuevos desplazamientos en la dirección contraria.
Pero los otros pisos se moverán de manera y en tiempo diferentes, tratando de recuperar su posición original. Mientras, el suelo ha comenzado a moverse nuevamente en la dirección contraria, produciéndose nuevos desplazamientos en la dirección contraria.
Desplazamientos Verticales
Los edificios están
básicamente diseñados para resistir los efectos verticales de la fuerza de la
gravedad.
En los voladizos se pueden producir desplazamientos verticales considerables, los cuales pueden causar daños en los elementos de tabiquería.
Efectos Torsionales
La torsión es una de
las principales causantes de daños por los sismos en las edificaciones y se
deben, generalmente, al desequilibrio en
la distribución de rigideces en la edificación.
Centro de Rigidez
Es el centro geométrico
de las rigideces relativas de todos los componentes que resisten fuerzas
horizontales. Es aquél punto del nivel donde al aplicar una fuerza horizontal,
el nivel se traslada sin rotar respecto al nivel inferior.
Centro de Masas
Punto hipotético de un
nivel, en donde se supone que actúa la resultante de las fuerzas horizontales.
Es el centro geométrico de todas las masas reactivas.
Excentricidad
Es la distancia entre
el centro de rigidez y el centro de masa.
Simetría
Propiedad geométrica de
la configuración del edificio.
Simetría geométrica respecto a uno o dos ejes en planta.
Simetría geométrica en elevación
Simetría Estructural cuando el centro de masa y el centro de rigidez coinciden en la planta.
La simetría no es sólo
conveniente en la forma del edificio sino también a la distribución de la
estructura.
A medida que más simétrico
es el edificio, disminuyen el riesgo de concentración de esfuerzos, el momento
torsor en planta y el comportamiento de la
estructura es más predecible.
Asimetría
La falta de simetría
tiende a producir excentricidad
entre el centro de masa y el centro de rigidez y por lo tanto, provocará torsión en planta.
La asimetría tiende a concentrar esfuerzos, el ejemplo más
común, es el caso de las esquinas interiores.
Aunque un edificio simétrico
puede tener esquinas interiores como es el caso de las plantas en cruz. En este
caso, la planta del edificio es simétrica pero no es una planta regular.
La experiencia de
edificios con daños severos en terremotos mostró casos en que la asimetría estructural fue la causa del daño severo o el colapso de la estructura.
Uno de los casos más
representativos en la Falsa Asimetría es
la ubicación de los núcleos de
circulación vertical: escaleras, ascensores y rampas.
Este caso se da
generalmente en los edificios de oficina, en donde las plantas típicas son
rectangulares y se dejan totalmente libres de tabiquería fija.
Si no se compensan las
rigideces, puede producirse un desplazamiento del centro de rigideces con
relación al centro de masas, lo que generará torsiones.
Conceptos Básicos del Diseño Sismo Resistente
Reviewed by Libreria Ing.
on
marzo 01, 2019
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