Tipos y Sistemas Estructurales

Análisis Estructural II Tipos y Sistemas Estructurales

Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña

Vigas

Elementos Estructurales

Son elementos estructurales en donde su eje longitudinal es más grande o predomina sobre su ancho y/o alto. Son miembros sometidos principalmente a flexión y corte, los cuales actúan en el plano normal al eje longitudinal. Algunas veces están sometidas a torsión. Cuando una viga forma parte de un pórtico están sujetas también a cargas axiales, pero son muy pequeñas en comparación con los de corte y flexión. Fuente: http://hanselmeraz.blogspot.com/c


Elementos Estructurales 

Columnas

Miembros rectos sujetos a cargas axiales de compresión simple. Generalmente son verticales pero pueden ser inclinadas. Pueden ir acompañadas de flexión uniaxial o biaxial, son también susceptibles a pandeo o inestabilidad, por lo cual se proporciona el uso de arriostramiento cuando las columnas pertenecen a pórticos, igualmente algunas veces son sometidas a corte. Fuente: http://incoronatabitetti.blogspot.com/ Fuente: http://grupo320102.blogspot.com/2 010/09/pabellon-h.html Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña

Armaduras: es un tipo especial de estructura, compuesta enteramente de puntales y tirantes, conectados por articulaciones en sus extremos y por lo tanto están sometidas solo a fuerzas axiales de tensión o compresión respectivamente. Se supone que todas las cargas externas que actúan sobre las armaduras están aplicadas en sus nudos y no directamente a sus componentes. En virtud de su peso ligero y su alta resistencia, las armaduras se usan con amplitud y sus aplicaciones van desde soportar puentes, tejados de edificios, hasta ser soporte en estructuras espaciales.


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Marcos o armazones rígidos: los marcos son estructuras constituidas por columnas y vigas cuyas uniones son nudos rígidos, o sea, no permiten la rotación relativa entre los miembros que concurren en el nudo. A diferencia de las armaduras, las cuales se sujetan a cargas en las uniones, sobre las armazones las cargas externas pueden estar aplicadas sobre los miembros así como sobre las uniones. En general, se sujetan a momentos flexionantes, corte y compresión axial o tensión, bajo la acción de cargas externas. Sin embargo, el diseño de los miembros horizontales o vigas suele regirse sólo por los esfuerzos flexionantes y cortantes, ya que las fuerzas axiales en esos miembros por lo común son pequeñas. http://paginas.seccionamarilla.com.mx/estru cturasreforzadas-en-vallarta-sa-decv/estructurasmetalicas/jalisco/puertovallarta/-/de-las-juntasdelegacion/ Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña

Losas 

Las losas se definen como elementos horizontales de soporte, capaces de soportar a las cargas vivas y muertas de la construcción. Se emplean para entrepiso y cubierta

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Las función estructural de losas de entrepiso es que deben ser capaces de sostener las cargas de servicio (Cargas muertas y cargas vivas).

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Tipos de Losas

Losas Macizas

Losas Aligeradas

-Losas Macizas -Losas Aligeradas


A.3.2 Sistemas Estructurales 

A.3,2.1 Se reconocen cuatro tipos generales de sistemas estructurales de resistencia sísmica, los cuales se definen en esta sección. Cada uno de ellos se subdivide según los tipos de elementos verticales utilizados para resistir las fuerzas sísmicas y el grado de capacidad de disipación de energía del material estructural empleado. Los sistemas estructurales de resistencia sísmica que reconoce este Reglamento son los siguientes.

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A.3.2.1.1 — Sistema de muros de carga — Es un sistema estructural que no dispone de un pórtico esencialmente completo y en el cual las cargas verticales son resistidas por los muros de carga y las fuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales o pórticos con diagonales. Véase la tabla A.3-1 Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña

Sistema de Muros de Carga


Sistemas Estructurales 

A.3-1. A.3.2.1.2 — Sistema combinado — Es un sistema estructural, (véase la tabla A.32), en el cual: (a) Las cargas verticales son resistidas por un pórtico no resistente a momentos, esencialmente completo, y las fuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales o pórticos con diagonales, o (b) Las cargas verticales y horizontales son resistidas por un pórtico resistente a momentos, esencialmente completo, combinado con muros estructurales o pórticos con diagonales, y que no cumple los requisitos de un sistema dual.



A.3.2.1.3 — Sistema de pórtico — Es un sistema estructural compuesto por un pórtico espacial, resistente a momentos, esencialmente completo, sin diagonales, que resiste todas las cargas verticales y fuerzas horizontales. Véase la tabla A.3-3.



A.3.2.1.4 — Sistema dual — Es un sistema estructural que tiene un pórtico espacial resistente a momentos y sin diagonales, combinado con muros estructurales o pórticos con diagonales. Véase la tabla A.3-4. Para que el sistema estructural se pueda clasificar como sistema dual se deben cumplir los siguientes requisitos:

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(a) El pórtico espacial resistente a momentos, sin diagonales, esencialmente completo, debe ser capaz de soportar las cargas verticales.

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(b) Las fuerzas horizontales son resistidas por la combinación de muros estructurales o pórticos con diagonales, con el pórtico resistente a momentos, el cual puede ser un pórtico de capacidad especial de disipación de energía (DES), cuando se trata de concreto reforzado o acero estructural, un pórtico con capacidad moderada de disipación de energía (DMO) de concreto reforzado, o un pórtico con capacidad mínima de disipación de energía (DMI) de acero estructural. El pórtico resistente a momentos, actuando independientemente, debe diseñarse para que sea capaz de resistir como mínimo el 25 por ciento del cortante sísmico en la base.


Sistemas Estructurales (c) Los dos sistemas deben diseñarse de tal manera que en conjunto sean capaces de resistir la totalidad del cortante sísmico en la base, en proporción a sus rigideces relativas, considerando la interacción del sistema dual en todos los niveles de la edificación, pero en ningún caso la responsabilidad de los muros estructurales, o de los pórticos con diagonales, puede ser menor del 75 por ciento del cortante sísmico en la base.


Sistemas Estructurales


La NSR-10 El Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10) es una norma técnica colombiana encargada de reglamentar las condiciones con las que deben contar las construcciones con el fin de que la respuesta estructural a un sismo sea favorable. El Gobierno, a través del Ministerio de Ambiente y Vivienda, emitió el Decreto 2525 del 13 de julio del 2010, a través del cual se extiende el plazo para que las autoridades respectivas empiecen a exigir el reglamento de sismo resistencia


ORGANIZACIÓN DEL PRESENTE REGLAMENTO TEMARIO-El presente Reglamento Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes, NSR-10, está dividido temáticamente en los siguientes Títulos, de acuerdo con lo prescrito en el Artículo 47 de la Ley 400 de 1997así: TÍTULO A -Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente

TÍTULO B -Cargas TÍTULO C -Concreto estructural TÍTULO D -Mampostería estructural

TÍTULO E -Casas de uno y dos pisos TÍTULO F -Estructuras metálicas TÍTULO G -Estructuras de madera y Estructuras de guadua

TÍTULO H -Estudios geotécnicos TÍTULO I -Supervisión técnica TÍTULO J -Requisitos de protección contra el fuego en edificaciones

TÍTULO K -Otros requisitos complementarios


Estructuras Irregulares en Planta? Cuando hablamos de Estructuras irregulares nos referimos a un sistema estructural con discontinuidades físicas. Que en otras palabras, Significa que las estructuras imperfecciones, Debilidades o redundancias en su Sistema.

posee

Por que se presentan Las irregularidades en Planta?

Se da inicio a un proyecto estructural, teniendo en cuentas las decisiones que puedan afectar la estructura a la hora de diseñar y construir. El ingeniero y el arquitecto deben estar de acuerdo en la relación de estética y resistencia estructural. Satisfaciendo al usuario, desde el punto de vista estético, como también brindándole la mejor seguridad ante cualquier evento que se pueda presentar(Sismo). Así mismo se evitarían gastos monetarios invertidos en chequeos frecuentes 8ª corto largo plazo) sobre la estructura.


Tipo de Irregularidades en Planta Definición Según NSR-10 

Irregularidad Torsional Tipo 1aP: Existe Cuando en una edificación con diafragma rígido. La máxima deriva de piso de un extremo de la estructura. Calculada incluyendo la torsión y medida perpendicularmente a un eje determinad. Es mas de 1.2 y menor o igual a 1.4 veces la deriva promedio de los dos extremos de la estructura con respecto al mismo eje de referencia. Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña


Irregularidad Torsional Tipo 1bP Existe cuando una edificación con diafragma rígido. La máxima deriva de piso de un extremo de la estructura, calculada incluyendo la torsión accidental y medida perpendicular a un eje determinado, es mas de 1,4 la deriva promedio de los dos extremos de la estructura con respecto al mismo eje de referencia.



Irregularidad Torsional Tipo 1bP Existe cuando una edificación con diafragma rígido. La máxima deriva de piso de un extremo de la estructura, calculada incluyendo la torsión accidental y medida perpendicular a un eje determinado, es mas de 1,4 la deriva promedio de los dos extremos de la estructura con respecto al mismo eje de referencia.



Retroceso Excesivo en las Esquina. Se considera excesivo cuando las proyecciones de la estructura, a ambos lados del retroceso son mayores que el 15 porciento de la dimensión de la planta de la estructura en la dirección del retroceso.



Irregularidad Del Diafragma cuando el diafragma tiene discontinuidades apreciables o variaciones en su rigidez, incluyendo las causadas por aberturas, entradas, retrocesos o huecos con áreas mayores al 50por ciento del área bruta del diafragma o existen cambios en la rigidez efectiva del diafragma mas del 50 porciento, entre niveles consecutivos, se considera irregular.



Desplazamiento de Los Planos de Acción la Estructura se considera irregular cuando existe discontinuidad en as trayectorias de la fuerzas inducidas por los efectos sísmicos tales como cuando se traslada el plano que contiene a un grupo de elementos verticales del sistema de resistencia sísmica, en una dirección perpendicular a el generado un nuevo plano



Sistema No Paralelos Cuando las direcciones de acción horizontal de los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica o simétricas con respecto a los ejes ortogonales horizontales principales del sistema de resistencia símica , la estructurase considera iiregular.


Tipo de Irregularidades en Altura Definición Según NSR-10 

Piso Flexible Cuando la rigidez ante fuerzas horizontales de un piso es menor del 70% pero superior o igual al 60% de la rigidez del piso superior o menor del 80 % pero superior o igual al 70% del promedio de la rigidez de los tres pisos superiores, La estructura de considera irregular



Distribución en Masa Cuando la Masa Mi de cualquier peso es mayor que 1.5 veces de la masa de uno de los pisos contiguos, la estructura se considera irregular. Se exceptúa el caso de cubiertas que sean mas livianas que el pio de abajo.



Distribución geométrica Cuando la dimensión horizontal del sistema de resistencia sísmica en cualquier piso es mayor ue 1.3 veces la misma dimensión en un piso adyacente, la estructura se considera irregular. Se exceptúa el caso de los altillos de un solo piso.



Desplazamiento Dentro del Plano de Acción: La estructura se considera irregular cuando existen deslazamientos en el alineamiento en los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica, dentro del mismo plano que los contiene y estos desplazamientos son mayores que la dimensión horizontal del elemento.



Piso Débil: Se Presenta este tipo de irregularidad cuando la resistencia del piso es menor del 80% de la resistencia del piso inmediatamente superior.


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