UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y MECNICACARRERA DE INGENIERA CIVILCONSTRUCCIONES CIVILES

DEBER N5JULIO CSAR CASTRO AGUIRREOCTAVO ATUTOR: ING. OSWALDO ORTIZ12 DE MAYO DE 2014AMBATO ECUADOR

DEBER N5NOMBRE: JULIO CSAR CASTRO AGUIRREFECHA: 12 DE MAYO DE 2014TEMA: RESUMEN DE LAS ECUACIONES Y TABLAS DEL CDIGO ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIN.PELIGRO SSMICO, ESPECTROS DE DISEO Y REQUISITOS MNIMOS DE CLCULO PARA DISEO SISMO-RESISTENTE. 1. ECUACIONES Y TABLAS. Valores del factor Z en funcin de la zona ssmica adoptada. TABLA 1Zona ssmicaIIIIIIIV

Valor factor Z0,150,250,300,40

Perfiles de suelos.Suelos cohesivosVelocidad de ondas de corte, Vs (m/s)Resistencia al corte No drenada, Su (KPa)Espesos del estrato (m)

Blandos< 200< 25> 20

Semiblandos200 40025 50> 25

Duros400 75050 100> 40

Muy duros> 750100 -200> 60

Suelos granularesVelocidad de ondas de corte, Vs (m/s)Valores N del SPTEspesos del estrato (m)

Sueltos< 2004 - 10> 40

Semidensos200 75010 30> 45

densos> 750> 30> 100

Los valores de N, Vs y Su son valores del sitio y sern determinados segn las siguientes expresiones:Vs = (hi) / (hi / Vsi) N = (hi) / (hi / Ni) Su = (hi) / (hi / Nui) Donde:Hi = Espesor del estrato i.Vsi = Velocidad de las ondas de corte en el estrato i.Sui = Resistencia al corte no drenada promedio del estrato i. Coeficientes de suelo S y Coeficientes Cm.TABLA 3Perfil tipoDescripcinSCm

S1Roca o suelo firme1,02,5

S2Suelos intermedios1,23,0

S3Suelos blandos y estrato profundo1,52,8

S4Condiciones especiales de suelo2,0*2,5

(*) = Este valor debe tomarse como mnimo, y no substituye los estudios de detalle necesarios para construir sobre este tipo de suelos. Tipo de uso, destino e importancia de las estructuras.TABLA 4CategoraTipo de uso, destino e importanciaFactor

Edificaciones esenciales y/o peligrosas.Hospitales, clnicas, Centros de salud o de emergencia sanitaria, Instalaciones militares, de polica, bomberos, defensa civil. Garajes o estacionamientos para vehculos y aviones que atienden emergencias. Torres de control areo. Estructuras de centros de telecomunicaciones u otros centros de atencin de emergencias. Estructuras que albergan equipos de generacin y distribucin elctrica. Tanques u otras estructuras utilizadas para depsitos de agua u otras substancias antiincendios. Estructuras que albergan depsitos txicos, explosivos, qumicos u otras substancias peligrosas.

1,5

Estructuras de ocupacin especialMuseos, iglesias, escuelas y centros de educacin o deportivos que albergan ms de trecientas personas. Todas las estructuras que albergan ms de cinco mil personas. Edificios pblicos que requieren operar continuamente.

1,3

Otras estructurasTodas las estructuras de edificacin y otras que no clasifican dentro de las categoras anteriores. 1,0

Cortante basal de diseo (V).

Donde:C = No debe exceder del valor de Cm establecido en la tabla 3, no debe ser menor a 0,5 y puede utilizarse para cualquier estructura.S = Su valor y el de su exponente se obtiene de la tabla 3.R = Factor de reduccin de respuesta estructural. = Factores de configuracin estructural en planta y en elevacin. Coeficiente

Donde: = El mnimo valor de cada piso i de la estructura, obtenido de la Tabla 5, para cuando se encuentra presentes las irregularidades tipo 1, 2 y/o 3 ( en cada piso se calcula como el mnimo valor expresado por la tabla para las tres irregularidades). = Se establece de manera anloga, para cuando se encuentran presentes las irregularidades tipo 4 y/o 5 en la estructura.Cuando una estructura no contempla ninguno de los tipos de irregularidades descritas en la Tabla 5, en ninguno de sus pisos, tomar el valor de1. Coeficiente de configuracin estructural en elevacin . = Donde: = El mnimo valor de cada piso i de la estructura, obtenido de la Tabla 6, para cuando se encuentran las irregularidades tipo 1 y/o 5 ( en cada piso se calcula como el mnimo valor expresado por la tabla para las dos irregularidades). = Se establece de manera anloga, para cuando se encuentran presentes las irregularidades tipo 2 y/o 3 en la estructura. = Se establece para cuando se encuentre presente la irregularidad tipo 4 en la estructura.Cuando una estructura no contempla ninguno de los tipos de irregularidades descritas en la Tabla 6, en ninguno de sus pisos, tomar el valor de1. Periodo de vibracin T.Mtodo 1: Para estructuras de edificacin, el valor de T puede determinarse de manera aproximada mediante la expresin:T = Ct En donde:hn = Altura mxima de la edificacin de n pisos, medida desde la base de la estructura.Ct = 0,09 para prticos de acero.Ct = 0,08 para prticos espaciales de hormign armado.Ct = 0,06 para prticos espaciales de hormign armado con muros estructurales y para otras estructuras.Mtodo 2: El perodo fundamental T puede ser calculado utilizando las propiedades estructurales y las caractersticas de deformacin de los elementos resistentes, en un anlisis apropiado y adecuadamente sustentado. Este requisito puede ser cumplido mediante la utilizacin de la siguiente expresin: n n

T 2 (wii2 ) /(gfii )

i1i1

Donde: fi = Representa cualquier distribucin aproximada de las fuerzas laterales, de acuerdo con los principios descritos ms adelante, o cualquiera otra distribucin racional.i = Deflexin elstica del piso i, calculada utilizando las fuerzas laterales fi.El valor de T as calculado segn, no debe ser mayor en un 30% al valor de T calculado con el Mtodo 1.

Coeficiente de configuracin en planta.TABLA 5TipoDescripcin de las irregularidades en plantapi

Irregularidad torsional

Existe irregularidad por torsin, cuando la mxima deriva de piso

1de un extremo de la estructura calculada incluyendo la torsin0,9

accidental y medida perpendicularmente a un eje determinado, es

mayor que 1,2 veces la deriva promedio de los extremos de la

estructura con respecto al mismo eje de referencia. La torsin

accidental se define en el numeral 6.4.2 del presente cdigo.

Entrantes excesivos en las esquinas

La configuracin de una estructura se considera irregular cuando0,9

2presenta entrantes excesivos en sus esquinas. Un entrante en una

esquina se considera excesivo cuando las proyecciones de la

estructura, a ambos lados del entrante, son mayores que el 15%

de la dimensin de la planta de la estructura en la direccin del

entrante.

Discontinuidad en el sistema de piso

La configuracin de la estructura se considera irregular cuando el

3sistema de piso tiene discontinuidades apreciables o variaciones0,9

significativas en su rigidez, incluyendo las causadas por

aberturas, entrantes o huecos, con reas mayores al 50% del rea

total del piso o con cambios en la rigidez en el plano del sistema

de piso de ms del 50% entre niveles consecutivos.

Desplazamiento del plano de accin de elementos verticales

4Una estructuraseconsiderairregular cuandoexisten0,8

discontinuidadesenlos ejesverticales, talescomo

desplazamientos del plano de accin de elementos verticales del

sistema resistente.

Ejes estructurales no paralelos

5La estructura se considera irregular cuando los ejes estructurales0,9

no son paralelos o simtricos con respecto a los ejes ortogonales

principales de la estructura.

6Sistema de piso flexible-

Cuando la relacin deaspecto enplanta de la edificacin es

mayor que 4:1 o cuando el sistema de piso no sea rgido en su

propio plano se debe revisar la condicin de piso flexible en el

modelo estructural.

Coeficiente de configuracin en elevacin.TABLA 6TipoDescripcin de las irregularidades en elevacinPrticosSistemas

espacialesduales o

y prticosCon

con vigasdiagonales

bandaEi

Ei

Piso blando (irregularidad en rigidez)

1La estructura se considera irregular cuando la rigidez lateral de

un piso es menor que el 70% de la rigidez lateral del piso0,91,0

superior o menor que el 80 % del promedio de la rigidez lateral

de los tres pisos superiores.

Irregularidad en la distribucin de las masas

2Laestructura se considera irregular cuando la masade0,91,0

cualquier piso es mayor que 1,5 veces la masa de uno de los

pisos adyacentes, con excepcin del piso de cubierta que sea

ms liviano que el piso inferior.

Irregularidad geomtrica

3La estructura se considera irregular cuando la dimensin en0,91,0

planta del sistema resistente en cualquier piso es mayor que

1,3 veces la misma dimensin en un piso adyacente,

exceptuando el caso de los altillos de un solo piso.

Desalineamiento de ejes verticales

La estructura se considera irregular cuando existen0,80,9

desplazamientos en el alineamiento de elementos verticales

4del sistema resistente, dentro del mismo plano en el que se

encuentran, y estos desplazamientos son mayores que la

dimensin horizontal del elemento. Se exceptala

aplicabilidad de este requisito cuando los elementos

desplazados solo sostienen la cubierta de la edificacin sin

otras cargas adicionales de tanques o equipos.

Piso dbil-Discontinuidad en la resistencia

La estructura se considera irregular cuando la resistencia del0,81,0

5pisoes menorque el70% de la resistencia delpiso

inmediatamentesuperior,(entendindose por resistencia del

piso la suma de las resistencias de todos los elementos que

comparten el cortante del piso para la direccin considerada).

6Columnas cortas--

Se debe evitar la presencia de columnas cortas, tanto en el

diseo como en la construccin de las estructuras.

Valores del coeficiente de reduccin de respuesta estructural R.TABLA 7Sistema estructuralR

Sistemas de prticos espaciales sismo-resistentes, de hormign armado con

vigas descolgadas o de acero laminado en caliente, con muros estructurales de12

hormign armado(sistemas duales).

Sistemas de prticos espaciales sismo-resistentes, de hormign armado con10

vigas descolgadas o de acero laminado en caliente.

Sistemas de prticos espaciales sismo-resistentes, de hormign armado con

vigas banda y muros estructurales de hormign armado (sistemas duales).10

Sistemas de prticos espaciales sismo-resistentes, de hormign armado con10

vigas descolgadas y diagonales rigidizadoras.*

Sistemas de prticos espaciales sismo-resistentes de hormign armado con vigas9

banda y diagonales rigidizadoras. *

Sistemas de prticos espaciales sismo-resistentes de hormign armado con vigas8

banda.

Estructuras de acero con elementos armados de placas o con elementos de7

acero conformados en fro. Estructuras de aluminio.

Estructuras de madera7

Estructura de mampostera reforzada o confinada5

Estructuras con muros portantes de tierra reforzada o confinada3

(*) = Cuando se utilizan diagonales, se debe verificar que los elementos en tensin cedan antes que los elementos en compresin.

Distribucin vertical de fuerzas laterales.N

V Ft fi

i 1

Ft = 0,07 TV

Donde: Ft = La fuerza concentrada que se aplicar en la parte ms alta de la estructura, constituyndose una fuerza adicional a la fuerza en el ltimo piso.n = Nmero de pisos de la estructura.T = El perodo utilizado para el clculo del cortante basal total V.Sin embargo, Ft no necesita exceder el valor de 0,25 V, y puede considerarse nulo cuando T es menor o igual a 0,7 s. La parte restante del cortante basal debe ser distribuido sobre la altura de la estructura, incluyendo el nivel n, de acuerdo con la expresin:Fx(VFt )Wxhx

N

iwihii1F x = La fuerza en el nivel x de la estructura que debe aplicarse sobre toda el rea del edificio en ese nivel, de acuerdo a su distribucin de masa en cada nivel.wi = Es el peso asignado a cada nivel de la estructura, siendo una fraccin de la carga reactiva w.Las acciones y deformaciones en cada elemento estructural deben calcularse como resultado del efecto de las fuerzas F x y Ft, aplicadas en los niveles apropiados de la estructura sobre su base. Momentos torsionales horizontales. En donde: prom = Promedio de los desplazamientos de los puntos extremos de la estructura en el nivel x. mx = Valor del desplazamiento mximo en el nivel x.El valor de Ax no necesita ser mayor que 3,0. Efectos P .Los efectos P- no necesitan ser considerados cuando el ndice de estabilidad Qi, es menor a 0,10.El ndice de estabilidad, para el piso i y en la direccin bajo estudio, puede calcularse por medio de la ecuacin:

En donde:Qi = ndice de estabilidad del piso i, es la relacin entre el momento de segundo orden y el momento de primer orden.Pi = Es la suma de la carga vertical total sin mayorar, incluyendo el peso muerto y la sobrecarga por carga viva, del piso i y de todos los pisos localizados sobre el piso i.i = Es la deriva del piso i calculada en el centro de masas del piso. = El cortante ssmico del piso.hi = La altura del piso considerado.Para considerar el efecto P- en la direccin bajo estudio, y cuando se cumple que 0,1 < Qi < 0,3, tanto las derivas de piso calculadas, Ei , como las fuerzas internas y los momentos de la estructura que aparecen como producto de la aplicacin de las cargas laterales de diseo, se multiplicarn por un factor de mayoracin f P- determinado por:

Lmites de la deriva del piso.M = RENo pudiendo M superar los valores establecidos en la Tabla 8. Valores de M mximos, expresados como fraccin de la altura del piso.TABLA 8Estructuras deM mxima

Hormign armado, estructuras metlicas y de madera0,020

De mampostera0,010

Componentes verticales del sismo de diseo.De existir voladizos horizontales en las estructuras, estos se disearan para una fuerza neta vertical reversible Fv expresado por:Fv = Donde:Wp = El peso que acta en el voladizo. Factor de reduccin de respuesta R para estructuras diferentes a las de edificacin.TABLA 9 Tipos de estructurasR

Reservorios y depsitos, incluidos tanques y esferas, soportadas mediante3

columnas o soportes arriostrados o no arriostrados.

Silos de hormign fundido en sitio y chimeneas que poseen paredes continuas5

desde la cimentacin.

Estructuras tipo cantiliver tales como chimeneas, silos y depsitos apoyados4

en sus bordes.

Torres en celosa (autoportantes o atirantadas)4

Estructuras en forma de pndulo invertido3

Torres de enfriamiento5

Depsitos elevados soportados por un pila o por apoyos no arriostrados4

Letreros y carteleras5

Estructuras para vallas publicitarias y monumentos3

Otras estructuras no descritas en este cdigo3

Estructuras diferentes a las de edificacinFuerzas lateralesPara el caso de estructuras rgidas (con perodos menores a 0,6 s), stas se deben disear (incluidos sus anclajes) aplicando la fuerza lateral obtenida mediante la ecuacin:

V= 0,6 Z I W

La fuerza V debe distribuirse de acuerdo con la distribucin de masas y debe aplicarse en cualquier direccin horizontal.El factor R se determinar segn la tabla 9, considerando que el cortante basal de diseo no debe ser menor que:V = 0,48 ZIW

Ni tampoco menor que

Donde:V = Fuerza lateralR= Factor de reduccin de respuesta