Criterio de Estructuración

Criterio de Estructuración

1. 5.3 REQUISITOS BASICOS

   • 1. El edificio debe poseer una configuración de elementos estructurales que le confiera resistencia y rigidez a cargas laterales en cualquier dirección. Esto se logra generalmente, proporcionando sistemas resistentes en dos direcciones ortogonales.
   • 2. La configuración de los elementos estructurales debe permitir un flujo continuo, regular y eficiente de las fuerzas sísmicas desde el punto en que estas se generan hasta el terreno
   • 3. Hay que evitar que las ampliaciones de las vibraciones, las concentraciones de solicitaciones y las vibraciones torsionales que pueden producirse por la distribución irregular de masas o rigideces en planta o en elevación. Para eso conviene que la estructura sea: sencilla, regular, simétrica y continua.
   • 4. Los sistemas estructurales deben disponer de redundancia y de capacidad de deformación inelástica que les permitan disipar la energía introducidad por sismos de excepcional intensidad, mediante elevado amortiguamiento inelástico y sin la presencia de fallas frágiles, locales y globales.
   • Se derivan los siguientes sistemas básicos
     • 1. Marco tridimensional: Permite la transmisión de momentos flexionantes y proporciona rigidez lateral a la estructura
       • 2. Marco rigidizado: con diagonales de contraviento, nucleos rigidos o muros de relleno. La interaccion entre los dos sistemas básicos produce una distribución de las cargas laterales que es compleja y variable con el numero de pisos, pero que da lugar a incrementos sustanciales de rigidez y resistencia con respecto a la estructura a base de marcos.
         • 3. Sistema tipo cajón: Esta formada por paneles verticales y horizontales conectados para proporcionar continuidad.

2. 5.4 REQUISITOS ESPECIFICOS

   • • El edificio debe poseer un sistema estructural que le proporcione rigidez y resistencia en dos direcciones ortogonales, para ser capaz de soportar los efectos sísmicos en cualquier dirección.

3. • 5.1 IMPORTANCIA

   • • La configuración estructural esta en buena parte definida por el diseño arquitectónico. El proyectista estructural debe hacer consiente de los requerimientos mínimos en resistencia, rigidez, regularidad y de las consecuencias que pueden tener algunas decisiones arquitectónicas
     • • En zonas sísmicas es recomendable conformar edificaciones regulares y robustas; un reto para los proyectistas conjugar necesidades arquitectónicas y estructurales y lograr un proyecto a la vez funcional, seguro y estéticamente atractivo.

4. • 5.2 CARACTERÍSTICAS RELEVANTES

   • PESO
     • • La aceleración aumenta con la altura, se debe evitar grandes masas en las partes altas de la edificación. Así, arquitectónicamente se recomienda ubicar espacios con mayor concentración de peso en pisos bajos.
     • • Las fuerzas de inercia son proporcionales a la masa, ese decir, al peso del edificio, debe procurarse que éste sea lo más ligero posible. Se puede aligerar reduciendo el peso de elementos no estructurales.
     • • Las fuerzas de inercia se ven afectadas por las grandes diferencias de peso en pisos sucesivos (considerando cargas vivas), ya que generan variaciones bruscas.
     • • Hay que tratar que el peso esté distribuido simétricamente en la planta de cada piso. Una posición fueryemente asimétrica generaría vibraciones torsionales.
     • • En voladizos o vigas que tengan luces largas, la vibración vertical produce fuerzas de inercia verticales que se suman a la de la gravedad y que conviene reducir al minimo.
   • FORMA EN PLANTA
     • • La asimetría de la planta tiende a provocar vibraciones torsionales en el edificio. Esta se puede eliminar o minimizar mediante una distribución de elementos resistentes que haga coincidir el baricentro de la masa con el centro de torsión; otro posible remedio para los problemas de las plantas asimétricas es la subdivisión del edificio en cuerpos independientes y regulares mediante juntas de construcción; otra forma de remediar es mediante elementos estructurales exteriores que liguen las diferentes partes del edificio y que lo vuelvan mas simétrico.
       • • Se debe evitar la presencia de alas muy alargadas, ya que tiende a producir fuertes concentraciones de solicitaciones en las esquinas interiores de la planta. Se puede solucionar con la subdivisión de los elementos o reforzando cuidadosamente las esquinas.
         • • Procurar que las plantas no sean muy alargadas. A mayor longitud, mayor probabilidad de que actúen sobre su base movimientos que difieran de un extremo a otro de la planta. Otro problema es que la flexibilidad del sistema de piso puede provocar vibraciones importantes en planta que incrementan sustancialmente las solicitaciones en la parte central de edificio.
   • FORMA EN ELEVACION
     • • Evitar las reducciones bruscas en la parte superior del edificio, donde el cambio drástico de rigidez tiende a producir el fenómeno de “chicoteo” con una gran amplificación de vibración en la punta.
       • • La esbeltez excesiva puede provocar problemas de volteo, inestabilidad y de transmición de cargas elevadas a la cimentación y al subsuelo. Se recomienda que la relación de esbeltez sea menor de 4 H/A>4
   • SEPARACIÓN ENTRE EDIFICIOS ADYACENTES
     • • Es importante guardar una separación que sea suficiente con respecto a edificios adyacentes, para evitar que los distintos cuerpos se golpeen al vibrar fuera de fase durante un sismo
       • • El daño puede ser particularmente grave cuando los pisos no coinciden en las mismas alturas, de manera que durante la vibración las losas de piso de un edificio pueden golpear a media altura las columnas del otro.