Estabilizacion Lateral Expo

8/2/2019 Estabilizacion Lateral Expo

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EstabilidadLateralEstructuras Especiales

Integrantes del Equipo:-Higuera Flores Pedro

-Espinoza Marrn Absalom


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Sistemas de EstabilizacinLateral

En el diseo de edificios es necesarioconsiderar las cargas accidentales del viento o

sismo, para que el sistema estructural presenteresistencia, ductilidad y rigidez se necesitanconsiderar las opciones bsicas entre las cualesestn:

Contraventeo

Marcos Rgidos Muros Rgidos

Marcos Tubulares


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Contraventeo

El contraventeo puede ser de cuatro tipos:

1) Discreto

2) Continuo

3) Relativo

4) Dependiente


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Contraventeo Discreto

El contraventeodiscreto resiste y aportarigidez lateral solo ensectores especficos y

donde est localizado(unido) al marco y/oelemento estructural.Tambin, se refiere aeste contraventeocomo contraventeonodal.


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Contraventeo Relativo

Este tipo de contraventeo es aquelque proporciona control dedistorsiones laterales bajo elprincipio de compatibilidad de

deformaciones de dos puntos, alunirse con algn elementoestructural.

Este tipo de contraventeo es muypopular y puede estarrepresentado por diagonales anodos, concntricas en la viga delmarco y excntricas en la viga delmarco. Para ejemplificar laaportacin de estas diagonales.


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Contraventeo Continuo El contraventeo continuo es aquel

que se le proporciona a elementosestructurales y/o marcos de maneraconstantes en alguno de sus planos.Un ejemplo es la figura (6.12) dondela viga tipo i esta anclada a una

losa y esta integracin de trabe ylosa, beneficia directamente a latrabe. Es comn darle tambin elnombre de arrostramiento cuandorestringe de alguna manera ladeformacin del elementocontraventeado.

El contraventeo continuo puede

verse explcitamente recomendadoen la normatividad. Un ejemplo sonlos requerimientos de AISC paracontraventeo de pandeo lateral-torsional y pandeo torsin del almade una viga.


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Contraventeo Dependiente

Para el contraventeodependiente es bsicamente

la aportacin decontraventeo siempre ycuando la configuracindeformada del elemento oestructura que escontraventeado hagadepender y prescindir delelemento que contraventea.


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Ejemplos


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Ejemplos


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Marcos RgidosUn tipo de estructura son los marcosrgidos que actualmente han idotomando fuerza debido a que facilitan laestructuracin de los edificios y ms conel uso del acero posibilita cubrir grandesluces.

Tipos de marcos ortogonales:

De soporte lateral muros y tirantescruzadosDe soporte vertical columnas y murosDe espaciamiento horizontal pisos, losas,armaduras, vigas.

Los marcos formados por columnas ytrabes estn unidos, formando unionesrgidas capaces de transmitir loselementos mecnicos en la viga sin quehaya desplazamientos lineales angulares entre sus extremos y lascolumnas en que se apoya.


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Sobre las vigas principales, que

adems de resistir las cargasverticales ayudan a resistir lascargas laterales, se apoyan enalgunos casos las vigassecundarias encargadas desoportar el sistema de piso.Un marco rgido transfiere el

momento de una viga a lascolumnas de apoyo que dancomo resultado que lascolumnas comportan laresistencia a la flexin con laviga.

Esta interaccin entre losentreejes significa que laresistencia a la flexin resultantede una F, se comparte entrediversos entreejes.


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USOS DE MARCOS RGIDOS:

Son ideales para: Gimnasios Supermercados Hangares, Bodegas o cualquier aplicacin, donde el

espacio interior libre es necesario.

BENEFICIOS O VENTAJAS DE UTILIZAR MARCOSRGIDOS DE ACERO

Interior libre o espacio universal Flexibilidad en el aprovechamiento del

espacio interior.

Rpida construccin. Diseo flexible incomparable Menor Costo Variedad de columnas Mnima pendiente de la cubierta


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Ejemplos:


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Muros RgidosPlaca que posee rigidez transversal gracias a su naturaleza monoltica, esto lepermite lograr mayor altura y menor deformacin lateral.La inherente gran capacidad de estos muros a flexin por efecto de su longitud, loslleva a fallar ya sea por traccin diagonal o por corte friccin. Para evitar fallasprematuras frgiles, es necesario sobre disear por corte.

MUROS ACOPLADOS

Los elementos de acoplamiento al poner restricciones a la deformacin angular delmuro actuando como voladizo, rigidizan al sistema y modifican su comportamiento. Ladeformacin forzada impuesta por los muros en los elementos horizontales deacoplamiento, genera en estos, momentos de flexin y fuerzas de corte. Eldimensionamiento y diseo de los elementos, debe llevar a sistemas que formen rotulaplstica, primero en los extremos de los elementos de acoplamiento que actan comodisipadores primarios de energa en tanto que los muros permanecen elsticos. Enmuchos casos las proporciones de las vigas de acoplamiento (relaciones de luz libre aperalte pequeas) las conducen a un comportamiento frgil y les impide actuar de

disipadores efectivos de energa; para garantizar que estos elementos tengan elcomportamiento supuesto en el anlisis. En los muros acoplados, al igual que en losmuros en voladizo, debe orientarse el diseo de manera de forzar la formacin derotulas plsticas solo en su base.


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MUROS BAJOSEn edificios de pocos pisos es comn encontrar muros

donde la altura es menor a la longitud. En estos casos sereconoce que no se cumplen las hiptesis de flexin y que elcomportamiento es parecido a lo que ocurre con las vigasde gran peralte. Dado que los muros son de pocos pisos, lascargas axiales de gravedad son pequeas y dado el granbrazo de palanca existente los requerimientos de acero detraccin por flexin no son importantes. Estas doscaractersticas permiten indicar que el efecto del aporte de

resistencia al corte de la carga axial es despreciable y queno tiene mucha importancia el disponer de aceroconcentrado en los extremos o bordes del elemento. En unmuro bajo puede presentarse la falla por deslizamiento,dada la mnima carga axial existente, y la falla por cortanteo traccin diagonal. La falla por flexin es muy rara quepueda presentarse pues es difcil que el muro pueda tomarmomentos muy importantes, dado que antes que esto

pueda ocurrir, la cimentacin habr girado controlando elmomento que realmente puede llegar al muro.


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Ejemplos


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Ejemplos


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Marco TubularFunciona como una fachada estructural, puedeconsiderarse como muro rgido con grandes vanos obien marcos de gran rigidez. Su desarrollo se debefundamentalmente a las pieles y entramados de losmateriales que lo componen.

Es decir paredes estructurales se vinculan entre smediante aristas y entrepisos obteniendo la rigidezequivalente a la de un tubo, la cual es mucho mayor aconsiderar los cuatro muros rgidos por separado.

Esto permite lograr mayor altura y esbeltez con menordeformacin. Actualmente los edificios ms altos del

mundo poseen esta tipologa o estn basados en estosprincipios. Por lo general se privilegia su construccinen acero, pero con los avances de calidad del h a,se han logrado grandes resistencias,


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Ejemplos


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Ejemplos


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ReglamentoDatos Reglamentarios para diseo ssmico en el caso de muros(Reglamento del A.C.I.):21.7 Muros estructurales especiales de concreto reforzado y vigas de acople

21.7.1 AlcanceLas disposiciones de esta seccin se aplican a muros estructurales especiales de concretoreforzado y vigas de acople que forman parte del sistema resistente a fuerzas ssmicas.21.7.2 Refuerzo 21.7.2.1Las cuantas de refuerzo distribuido en elalma, y t, para muros estructurales no debe sermenores que 0.0025, excepto que si Vu no excede

A f 12 , se pueden reducir y a los valores cvctrequeridos en 14.3. El espaciamiento del refuerzo en cada direccin en muros estructuralesno debe exceder de 450 mm. El refuerzo que contribuye a Vn debe ser continuo y debeestar distribuido a travs del plano de cortante. 21.7.2.2En un muro deben emplearse cuando menos dos capas de refuerzo cuando

Vu excedaAf6. cv c21.7.2.3El refuerzo en muros estructurales debe estar desarrollado o empalmado para fy en traccin, deacuerdo con el Captulo 12, excepto que:(a) Se debe permitir que la altura efectiva del elemento mencionada en 12.10.3 sea 0.8lw ,para muros.(b) Los requisitos de 12.11, 12.12, y 12.13 pueden ser obviados.(c) En lugares donde es probable que se produzca la fluencia del refuerzo longitudinalcomo resultado de los desplazamientos laterales, las longitudes de desarrollo del refuerzolongitudinal debe ser 1.25 veces los


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R21.7 Muros estructurales especiales de concretoreforzado y vigas de acople

R21.7.1 Alcance

Esta seccin contiene requisitos para el diseo y eldetallado de muros estructurales especiales de concretoreforzado y para vigas de acople. En el reglamento de1995, 21.6 contena tambin disposiciones paradiafragmas. Las disposiciones para diafragmas estn en21.9.

R21.7.2 Refuerzo Los requisitos de refuerzo mnimo (21.7.2.1) se derivan de los

reglamentos anteriores. El requisito de distribucin uniformedel refuerzo por cortante est relacionado con la intencinde controlar el ancho de las fisuras inclinadas. El requisitode dos capas de refuerzo en muros que resisten uncortante de diseo sustancial (21.7.2.2) se basa en laobservacin de que, bajo condiciones ordinarias deconstruccin, la probabilidad de mantener una sola capa

de refuerzo cerca de la mitad del muro es baja. Ms an,la presencia del refuerzo cerca de la superficie tiende ainhibir la fragmentacin del concreto en el caso defisuracin severa durante un sismo.


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R21.7.2.3En el reglamento del 2005 se modificaron los requerimientoscon el fin de eliminar la referencia a los nudos viga-columna en 21.5.4, laque no era precisa cuando se aplicaban a los muros. Dado que las fuerzas

reales en el refuerzo longitudinal de los muros estructurales puedenexceder las fuerzas calculadas, el refuerzo debe desarrollarse oempalmarse para alcanzar la resistencia a la fluencia de la barra entraccin. Los requisitos de 12.11, 12.12, y 12.13 se relacionan con las vigas yno se aplican a los muros. En posiciones donde se espera la fluencia delrefuerzo longitudinal, se aplica un multiplicador de 1.25 para tomar enconsideracin la posibilidad de que la resistencia a la fluencia real excedaa la resistencia a la fluencia especificada de la barra, al igual que lainfluencia del endurecimiento por deformacin y la inversin de signo en

carga cclica. Donde se emplea refuerzo transversal, las longitudes dedesarrollo para las barras rectas y con gancho pueden ser reducidas, deacuerdo con 12.2 y 12.5 respectivamente, ya que el refuerzo transversalcon un espaciamiento cercano mejora el comportamiento de losempalmes y ganchos sometidos a repetidas demandas inelsticas. 21.38

R21.7.3 Fuerzas de diseo Los cortantes de diseo para muros estructurales se obtienen del anlisis

para carga lateral con los factores de carga apropiados. Sin embargo, el

diseador debe considerar la posibilidad de fluencia en componentes detales estructuras, como por ejemplo, en la parte de un muro entre dosaberturas de ventanas, en cuyo caso el cortante real puede ser bastante

(d) Los empalmes mecnicos del refuerzo deben cumplir con 21.2.6 y losempalmes soldados del refuerzo deben cumplir con 21.2.7.

21.7.3 Fuerzas de diseo Vu debe obtenerse del anlisis para carga lateral de acuerdo con las

combinaciones de mayoracin de carga.

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