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Estructuras 1
Profesora: Claudia Torres Gilles
Ayudante: Pablo Rojas
Carrera: A r q u i t e c t u r a
11_Introducción al
diseño sísmico
k
d
M
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DISEÑO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A FLEXIONESCOMPUESTAS
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k
d
M
Q 0 = Corte total acumulado a nivel basal C = coeficiente sísmico I = importancia del edificio P = peso total del edificio
Para construcciones de 1 piso Q 0 = H
P*I*CQ 0
REPRESENTACIÓN TEÓRICA DEL SISMO
T
t
s
FUERZAS DINAMICAS
Nch 433 Of.2009 Mod. 2011 Diseño sísmico de edificios.
H
Q 0
A R Q U I T E C T U R A E S T R U C T U R A S ICLAUDIA
TORRES
1. Diseño sísmico de elementos
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FUERZAS DINAMICAS
Nch 433 Of.2009 Mod. 2011 Diseño sísmico de edificios.
ZONAS SISMICAS
TIPOS DE SUELO
SISTEMAS
ESTRUCTURALES
MURO
PORTICO
ARRIOSTRADO
A R Q U I T E C T U R A E S T R U C T U R A S ICLAUDIA
TORRES
1. Diseño sísmico de elementos
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Coeficientes símicos máximos para construcciones
ACEROCmax =0,60 S A0/g Zona 1 Zona 2 Zona 3
0,20 g 0,30 g 0,40 g
Tipo A 0,90 0,099 0,149 0,198Tipo B 1,00 0,110 0,165 0,220Tipo C 1,05 0,126 0,189 0,252
Tipo D 1,20 0,132 0,198 0,264Tipo E 1,30 0,143 0,215 0,286
MADERA
Cmax =0,40 S A0/g Zona 1 Zona 2 Zona 30,20 g 0,30 g 0,40 g
Tipo A 0,90 0,072 0,108 0,144
Tipo B 1,00 0,080 0,120 0,160
Tipo C 1,05 0,084 0,126 0,168
Tipo D 1,20 0,096 0,144 0,192Tipo E 1,30 0,104 0,156 0,208
A R Q U I T E C T U R A E S T R U C T U R A S ICLAUDIA
TORRES
1. Diseño sísmico de elementos
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NORMATIVA: Nch 433 Of.96. Diseño sísmico de edificios.
Define seguridad según su importancia:
TIPO II = 0,6
TIPO III = 1,0
TIPO IIII = 1,2
TIPO IVI = 1,2
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TORRES
1. Diseño sísmico de elementos
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FORMULAS DE INTERACCION EN RANGO ELASTICO
TRACCION COMPRESION
1f k
AN
admct
1f
AN
d
FLEXION
1f
WM
d
N
N
N
N
N
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TORRES
2. Diseño de elementos que trabajan a flexión compuesta
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2. Diseño de elementos que trabajan a flexión compuesta
A R Q U I T E C T U R A E S T R U C T U R A S ICLAUDIA
TORRES
ELEMENTOS EN FLEXION COMPUESTA
TRACCION + FLEXION
1f
WM
d
1f k
AN
admct
1f
WM
f k
AN
dadmct
N
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FORMULAS DE INTERACCION EN RANGO ELASTICO
ELEMENTOS EN FLEXION COMPUESTA
1f
WM
f k
AN
dadmct
1
f
WM
f
AN
dd
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2. Diseño de elementos que trabajan a flexión compuesta
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ESTRUCTURAS CON EMPUJES
1f W
M
f A
N
dd
PILAR
N
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2. Diseño de elementos que trabajan a flexión compuesta
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AceroCmax =0,165≈ 0,17Zona 2
Suelo Tipo BPeso Cubierta : 100 kg/m2
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3. Diseño sísmico de elementos
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PesoP = 100 kg/m2 * 4,00 m * 2,60 m
P = 1.040,00 kg
Cmax =0,17Factor I = 1,00
H = Cmax * I * PH = 0,17 * 1,00 * 1.040,00 kg
H = 176,80 kg
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3. Diseño sísmico de elementos
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PesoP = 100 kg/m2 * 4,00 m * 7,20 m
P = 2.880,00 kg
Cmax =0,17Factor I = 1,00
H = Cmax * I * PH = 0,17 * 1,00 * 2.880 kg
H = 489,60 kg
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3. Diseño sísmico de elementos
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PesoP = 100 kg/m2 * 4,00 m * 7,20 m
P = 2.880,00 kgCmax =0,17Factor I = 1,00
H = Cmax * I * PH = 0,17 * 1,00 * 2.880 kg
H = 489,60 kg
H/3 = 163,20 kg
H
H/3 H/3 H/3
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3. Diseño sísmico de elementos
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DISEÑO DEL PILAR METALICO
KL
i
i
KL
cmcm
i 74,2199
260*1,21
cmcm
i 05,1199
260*8,02
2
2cm81,3
cmkg/273
kg1040A
K = 2,1
K = 0,8
Peso Total
N =100 kg/m2
* 4,00 m * 2,60 mN = 1.040,00 kg
f
NA
A
Nf
d
d
2 daxm cm/kg273f 199
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3. Diseño sísmico de elementos
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Momento Volcante
M = 176,80 kg * 2,6 mM = 459,68 kgm
d
df
MW
W
Mf
3
2cm92,31
cm/kg440.1
kgcm968.45W
DISEÑO DEL PILAR METALICO
2cm81,3A cmi 74,21 cmi 05,12
3
x cm92,31W
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3. Diseño sísmico de elementos
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DISEÑO DEL PILAR METALICO
Comprobación: factibilidad del perfil tubular 150/50/3
i
KL
10785,106cm11,5
cm260*1,2x
cm
kg842f 2d
9774,96cm15,2
cm260*8,0y
cmkg922f
2d
K = 2,1
K = 0,8
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TORRES
3. Diseño sísmico de elementos
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1f
WM
f
AN
dd
DISEÑO DEL PILAR METALICO
Comprobación: factibilidad del perfil tubular 150/50/3
ES FACTIBLE
1
cm
kg440.1
cm78,39
kgcm968.45
cm
kg842
cm41,11
kg040.1
2
3
2
2
1
cm
kg440.1
cm
kg56,155.1
cm
kg842
cm
kg14,91
2
2
2
2
180,011,0
kgcm968.45M
ESFUERZOS MÁXIMOS
FORMULA
i
KL
kg040.1N
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3. Diseño sísmico de elementos
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cos*TH
cos
HT
2
2cm56,0
cm/kg440.1*85,0
kg40,692A
admct f *k
NA
La diagonal trabaja a tracción
Solución una barra de 10 mm A = 0,78 cm2
1f *k
AN
admct
ESFUERZOS MÁXIMOS
FORMULA
i
KL
kg60,489H
DISEÑO DE LAS DIAGONALESCASO A : TENSORES
kg40,692NT
kg40,692º45cos
kg60,489T
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3. Diseño sísmico de elementos
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Solución un perfil L 80/80/3 i = 2,14 cm
max
min
KLi
La diagonal trabaja a compresión
1f
AN
d
ESFUERZOS MÁXIMOS
FORMULA
i
KL
kg60,489H
cos*CH
cos
HC
kg40,692º45coskg60,489C
kg40,692NC
DISEÑO DE LAS DIAGONALESCASO B : PERFILES
cm85,1199
cm368*1i min
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3. Diseño sísmico de elementos
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1
f
AN
d
ESFUERZOS MÁXIMOS
FORMULA
i
KL
kg60,489H 22 cmkg365
cm65,4kg40,692
172171,96cm2,14
cm368*1
cm
kg365f
2d
Comprobación del perfil L 80/80/3
22 cm
kg365
cm
kg90,148
ES FACTIBLE
DISEÑO DE LAS DIAGONALESCASO B : PERFILES
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3. Diseño sísmico de elementos
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BIBLIOGRAFIA DISEÑO Y CALCULO DE ESTRUCTURAS
Bernardo Villasuso (1994) –
El Ateneo –
Buenos Aires - Argentina. MECANICA VECTORIAL PARA INGENIEROS - ESTATICA
Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston Jr (1990) – EdicionesMcGraw-Hill.
MECANICA DE MATERIALES
Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston Jr , John T. DeWolf (2004) – Ediciones McGraw-Hill.
DISEÑO ESTRUCTURAL
Rafael Riddell C., Pedro Hidalgo O. (2002) 3°Ed. Ediciones PUCde Chile.
FUNDAMENTOS DE INGENIERIA ESTRUCTURAL PARA
ESTUDIANTES DE ARQUITECTURARafael Riddell C., Pedro Hidalgo O. (2000) Ediciones PUC deChile.
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