Procedimiento de diseño estructural para edificaciones nuevas

Procedimiento de diseño estructural para edificaciones nuevas

1. Paso 1: Predimensionamiento y coordinación con los otros profesionales

   • Verificación de sistema estructural, de tal forma que cumpla para:
     • la masa de la estructura
     • Cargas Muertas
     • Cargas vivas
     • Efectos Sísmicos
     • Fuerzas del viento

2. Paso 2: Evaluación de las solicitaciones definitivas

   • se evalúan todas las solicitaciones de acuerdo con los requisitos del Título B del Reglamento
     • efecto gravitacional de la masa de los elementos estructurales
     • las cargas de acabados y elementos no estructurales
     • las cargas muertas
     • fuerzas de viento
     • Deformaciones impuestas por efectos geológicos de los materiales estructurales
     • asentamientos del suelo que da apoyo a la fundación.

3. Paso 3: Obtención del nivel de amenaza sísmica y los valores de Aa y Av

   • Localizar dentro del mapa de zonificación sísmica
     • Determinar el nivel de amenaza, ya sea:
       • Alta
       • Intermedia
         • Teniendo clara su definición, se verifica los valores de los parámetros Aa y Av
       • Baja

4. Paso 4: Movimientos sísmicos de diseño

   • definirse unos movimientos sísmicos de diseño en el lugar de la edificación
     • La amenaza sísmica expresada a través de los parámetros Aa y Av , o Ad , los cuales representan la aceleración horizontal pico efectiva y la velocidad horizontal pico efectiva expresada en términos de aceleración del sismo de diseño
     • Las características de la estratificación del suelo subyacente a través de los coeficientes de sitio Fa y Fv
       • Las características de los movimientos sísmicos de diseño se expresan por medio de un espectro elástico de diseño
     • La importancia de la edificación para la recuperación de la comunidad con posterioridad a la ocurrencia de un sismo a través de un coeficiente de importancia "I".

5. Paso 5: Características de la estructuración y del material estructural empleado

   • Se clasifica dentro de uno de los sistemas estructurales prescritos en el Capítulo A.3:
     • sistema de muros de carga
     • sistema combinado
     • sistema de pórtico
     • sistema dual.
     • El Reglamento define limitaciones en el empleo de los sistemas estructurales en función de la zona de amenaza sísmica donde se encuentre y del tipo de material estructural empleado
       • hola
       • ya sea
         • concreto estructural
         • Estructura metálica
         • Mampostería estructural
         • Madera
         • de la forma como disponga el material en los elementos estructurales según es la posibilidad de responder adecuadamente ante movimientos sísmicos esperados por medio de
           • su capacidad de disipación de energía
             • especial (DES)
             • moderada (DMO)
             • mínima (DMI)
               • Los cuales dependen de la altura de la edificación, y de su grado de irregularidad

6. Paso 6: Grado de irregularidad de la estructura y procedimiento de análisis

   • Parte del análisis sísmico de la estructura de acuerdo con la regularidad o irregularidad de la configuración de la edificación
     • en planta como en alzado
     • grado de redundancia o de ausencia de ella en el sistema estructural de resistencia sísmica
     • su altura
     • las características del suelo en el lugar
       • siguiendo los preceptos dados en el Capítulo A.3 de este Reglamento.
     • nivel de amenaza sísmica

7. Paso 7: Determinación de las fuerzas sísmicas

   • Obtención de las fuerzas sísmicas, Fs ,el cual depende de los movimientos sísmicos de diseño definidos paso 4.

8. Paso 8: Análisis sísmico de la estructura

   • Se lleva a cabo aplicando los movimientos sísmicos de diseño prescritos, a un modelo matemático apropiado de la estructura, tal como se define en el Capítulo A.3
     • Este análisis se realiza para los movimientos sísmicos de diseño sin ser divididos por el coeficiente de capacidad de disipación de energía, R , y debe hacerse por el método que se haya definido en el paso 6
       • Deben determinarse los desplazamientos máximos que imponen los movimientos sísmicos de diseño a la estructura y las fuerzas internas que se derivan de ellos.

9. Paso 9: Desplazamientos horizontales

   • se tienen en cuenta los efectos torsionales de toda la estructura
     • Ademas las derivas (desplazamiento relativo entre niveles contiguos), utilizando los procedimientos dados en el Capítulo A.6
       • con base en los desplazamientos obtenidos en el paso 8.

10. Paso 10: Verificación de derivas

    • Se verifica que no excedan los límites dados en el Capítulo A.6
      • Si la estructura excede los límites de deriva, calculada incluyendo los efectos torsionales de toda la estructura, es obligatorio rigidizarla.
        • llevando a cabo nuevamente los pasos 8, 9 y 10, hasta cuando cumpla la comprobación de derivas.

11. Paso 11: Combinación de las diferentes solicitaciones

    • se combinan para obtener las fuerzas internas de diseño de la estructura
      • Teniendo en cuenta
        • el método de diseño propio de cada material estructural del capítulo B.2.
          • Las combinaciones de carga requeridas se multiplican por el coeficiente de carga prescrito para cada combinación
            • Empleando los efectos sísmicos reducidos de diseño, E , obtenidos dividiendo las fuerzas sísmicas Fs, se tiene en cuenta la capacidad de disipación de energía del sistema estructural del paso 7.
              • El sistema de resistencia sísmica de acuerdo con la clasificación
              • grado de irregularidad de la edificación
              • grado de redundancia o de ausencia de ella en el sistema estructural de resistencia sísmica
              • requisitos de diseño y detallado de cada material, para el grado de capacidad de disipación de energía correspondiente (DMI, DMO, o DES),

12. Paso 12: Diseño de los elementos estructurales

    • Se lleva a cabo de acuerdo con los requisitos propios del sistema de resistencia sísmica y del material estructural utilizado
      • deben diseñarse y detallarse de acuerdo con los requisitos propios del grado de capacidad de disipación de energía
        • disipación de energía mínimo (DMI)
        • disipación de energía especial (DES)
        • disipación de energía moderado (DMO)
          • El diseño de los elementos estructurales debe realizarse para los valores más desfavorables obtenidos de las combinaciones obtenidas en el paso 11