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NORMAS TECNICAS Definicion de Los COMPLEMENTARIAS Metodos de
ESFUERZOS PERMISIBLES
ESTADO LÍMITE Se alcanza un estado límite de comportamiento en una construcción cuando se presenta una combinación de fuerzas, desplazamientos, niveles de fatiga, o varios de ellos, que determina el inicio o la ocurrencia de un modo de comportamiento inaceptable de dicha construcción. De acuerdo con los artículos 210 21 del !eglamento, tales estados límite se clasifican en dos grupos" estados límite de falla # estados límite de servicio.
ESTADO LIMITE DE FALLA Son los que, de ser superados, ponen fuera de servicio el edificio, por colapso o rotura de toda la estructura o de parte de la misma. $os estados %ltimos son los que afectan a la capacidad portante del edificio &estabilidad # resistencia', # pueden ser debidos a" •
()rdida del equilibrio del edificio o de una parte de )l, considerado como cuerpo rígido.
•
*allo por deformación e+cesiva.
•
ransformación ransformac ión de la estructura, total o parcialmente, en un mecanismo.
•
!otura de elementos estructurales o de sus uniones.
•
-nestabilidad de elementos estructurales.
Se considera que ha# suficiente estabilidad &de todo el edificio o de una parte' si en todas las situaciones de pro#ecto que se consideren se cumple que el valor de clculo del efecto efecto de las acciones desestabili desestabilizadora zadorass es menor o igual al valor de clculo del efecto efecto de las acciones estabilizadoras. Se considera que ha# suficiente resistencia de la estructura &elemento estructural, sección o nudo' si en todas las situaciones de pro#ecto que se consideren se cumple que el valor de clculo del efecto de las acciones es menor o igual al valor de clculo de la resistencia correspondiente
ESTADO LÍMITE DE SERVICIO Desplazamientos
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ESFUERZOS PERMISIBLES
desplazamientos afecten a elementos no estructurales, como muros de mampostería, que no sean capaces de soportar desplazamientos apreciables, se considerar como estado límite a un desplazamiento vertical, medido despu)s de colocar los elementos no estructurales, igual al claro de la trabe entre 50 ms 6 mm. (ara elementos en voladizo los límites anteriores se duplicarn. b' n desplazamiento horizontal relativo entre dos niveles sucesivos de la estructura, igual a la altura del entrepiso dividido entre 300, para edificaciones en las cuales se ha#an unido los elementos no estructurales capaces de sufrir da7os bao peque7os desplazamientos4 en otros casos, el límite ser igual a la altura del entrepiso dividido entre 230. (ara dise7o sísmico o por viento se observar lo dispuesto en las 8ormas correspondientes.
Vibraciones 9dems, debern imponerse límites a las amplitudes m+imas de las vibraciones, de acuerdo con su frecuencia, de manera de evitar condiciones que afecten seriamente la comodidad de los ocupantes o que puedan causar da7os a equipo sensible a las e+citaciones citadas.
DISEÑO POR DRA!ILIDAD $a teoría del dise7o por durabilidad est basada en la teoría de seguridad tradicionalmente usada en dise7o estructural &dise7o por confiabilidad estructural'. /n este conte+to el t)rmino seguridad de una estructura se define como la capacidad de una estructura de resistir, con un grado de certidumbre aceptable, la posibilidad de falla debido a la degradación gradual de la estructura producida por agentes agresivos del medio ambiente. radicionalmente la metodología del dise7o por seguridad estructural ha sido e+clusivamente aplicada a mecnica estructural. n nuevo giro que se le ha dado a la
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/l modelo matemtico ms simple que describe el evento de :falla; involucra una variable de cargas e+ternas, S, # una variable de resistencia del material, !. Si las variables S # ! son independientes del tiempo. /l evento :falla; podría e+presarse de la siguiente manera"
{ falla }= { S < R } … . 1.1 /n otras palabras, la falla de la estructura ocurrir si la resistencia del concreto o de la estructura es menor que las cargas e+ternas. De ahora en adelante la probabilidad (f se definir como la probabilidad de esta :falla;" Pf = P { S < R } … .1.2
anto la carga e+terna S, como la resistencia !, pueden ser cantidades que varían con el tiempo. (or lo tanto la probabilidad de falla tambi)n varía con el tiempo. 9sumiendo que ! &<' # S &<' son los valores instantneos de la resistencia # las cargas en el momento =, la probabilidad de falla se podría definir como" Pf ( τ )= P { S ( τ ) < R ( τ ) } para toda τ ≤t … .1.3
$a determinación de la función (f &<' sería mu# compleo estimarla matemticamente. sualmente ! # S no se consideran valores instantneos en el tiempo, tratndolas ms como funciones probabilísticas que dependen del tiempo. (or esto la probabilidad de falla se e+presa como" Pf ( t )= P { S ( t ) < R ( t ) } … .1.4
/+isten tres diferentes m)todos para el dise7o integral por durabilidad" el m)todo determinístico, el m)todo estocstico # el m)todo de factores de seguridad. /n el m)todo determinístico las S &t', ! &t' # la vida %til son considerados como cantidades %nicas, estimadas directamente de fórmulas analíticas o empíricas previamente calculadas. /n el m)todo estocstico S &t', ! &t' # la vida %til son considerados funciones de distribución probabilísticas. 8ormalmente muchos son los factores involucrados para determinar las funciones de distribución probabilísticas de estas tres funciones, por lo que la aplicación del m)todo estocstico sería mu# complea. (or esto es ms factible el uso del m)todo de factores de seguridad. 9unque el m)todo de dise7o integral por factor de seguridad se basa en el principio de seguridad # confiabilidad, el procedimiento sigue la metodología de un proceso determinístico. /sto se logra cambiando ᵥᵤ por D vía un factor de seguridad 5t como se presenta en la siguiente ecuación" TD= ℷ t ∗Tᵥᵥ… .1.5
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ESFUERZOS PERMISIBLES
Si la estructura se dise7a por durabilidad usando ᵥᵤ ? D e+istir la probabilidad que el 30@ de las estructuras fallen al llegar a ese tiempo. (ara disminuir la fracción de estructuras que fallen al llegar al tiempo ᵥᵤ, D debe ser ma#or que ᵥᵤ. (or ello la necesidad de determinar el factor de seguridad adecuado para que la probabilidad de falla en el tiempo ᵥᵤ &(f & ᵥᵤ'' sea mu# peque7a. /s claro que para disminuir (f & ᵥᵤ' se debe incrementar el factor de seguridad 5t. /+isten dos principios para la estimación del factor de seguridad ℷt" A • •
/l principio de seguridad separada. /l principio de seguridad combinada.
/l primer principio considera al factor de seguridad 5t independiente de los factores de seguridad para ! &t' # S. /l segundo considera las interacciones de los tres factores de seguridad para ! &t', S # ᵥᵤ.
DISEÑO POR SISMO $os requisitos de las 8B!C9S E8-E9S EBC($/C/89!-9S (9!9 D-S/FB (B! S-SCB tienen como propósito obtener una seguridad adecuada tal que, bao el sismo m+imo probable, no habr fallas estructurales ma#ores ni p)rdidas de vidas, aunque pueden presentarse da7os que lleguen a afectar el funcionamiento del edificio # requerir reparaciones importantes. /l Director !esponsable de Bbra, de acuerdo con el propietario, puede decidir que se dise7e el edificio para que satisfaga requisitos ms conservadores que los aquí establecidos, con el fin de reducir la probabilidad de p)rdidas económicas en la construcción a cambio de una inversión inicial ma#or.
Con"iciones "e an#lisis $ "ise%o $as estructuras se analizarn bao la acción de dos componentes horizontales ortogonales no simultneos del movimiento del terreno. $as deformaciones # fuerzas internas que resulten se combinarn entre sí como lo especifican estas 8ormas, # se combinarn con los efectos de fuerzas gravitacionales # de las otras acciones que correspondan, seg%n los criterios que establecen las 8ormas )cnicas Eomplementarias sobre Eriterios # 9cciones para el Dise7o /structural de las /dificaciones.
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