Universidad Nacional de Tucumn Facultad de Ciencias Exactas y Tecnologa Dpto. de Construcciones y Obras Civiles Carrera de Ingeniera Civil Plan de Estudios 2005 Construcciones Sismorresistentes1 PROGRAMA ANALITICO DE LA ASIGNATURA CONSTRUCCIONES SISMORRESISTENTES OBJETIVOS:ProveerlosconocimientosdeSismologa,DinmicaEstructuralyDiseo Sismorresistente necesarios para interpretar y aplicar los Reglamentos CIRSOC 201e INPRES-CIRSOC103,ocualquieraquelosreemplaceenelfuturo.Proyectary Ejecutar Construcciones Sismorresistentes de acuerdo a las incumbencias del Ttulo de Ingeniero Civil otorgado por la Universidad Nacional de Tucumn. TEMA 1: INTRODUCCIN A LA DINAMICA ESTRUCTURAL Sistemas de un grado de libertad. Vibraciones libresy forzadas. Amortiguamiento de la construccin. Perodo fundamental, expresiones aproximadas para su determinacin. La aceleracin ssmica considerada como solicitacin. Tipos de ondas que llegan a la basedelaconstruccin.Ecuacindelmovimiento.IntegraldeDuhamel. Pseudovelocidadypseudoaceleracin.Espectrosdepseudoaceleracinenelcasode sistemas de un grado de libertad, obtencin de los mismos. Espectrosderespuestadelaestructura,propuestaenArgentinasegnelreglamento Inpres-Cirsoc. Concepto de ductilidad y su incorporacin a los espectros de respuesta en el pas. TEMA 2: DISEO DE ESTRUCTURAS SISMORRESISTENTESCONFIGURACIN Y REGULARIDAD ESTRUCTURAL DeterminacindelaFormaEstructural.ConfiguracinyRegularidadEstructural. ConfiguracinEstructuralenPlanta:DisposicindelosPlanosSismorresistentes Verticales,ubicacindelosTabiques.ConfiguracinEstructuralenElevacin, Defectos de Diseo: Piso Flexible, Columnas y Vigas Cortas. Juntas Ssmicas. Diafragmas Horizontales. Losas. MecanismodeColapsoenEstructurasAporticadas.HiperestaticidadyReserva Estructural.Monolitismo.InfluenciadelaMamposteraIncluidaenlosPrticos. NudosyConexiones.ElementosdeLongitudReducida:VigasyColumnasCortas. Ubicacin de las Escaleras y Ascensores. Eleccin de los Materiales Estructurales. Efectos de los Elementos no Estructurales. La Forma de la Subestructura. Resumen de Criterios de Diseo. TEMA3:ANLISISSISMICODEEDIFICIOS:METODOESTATICOSEGN REGLAMENTO INPRES-CIRSOC 103 Hiptesis simplificativa, anlisis considerando el modo fundamental de vibracin. Usodelosespectrosderespuestaparaladeterminacindelcoeficientessmicoa aplicar segn el mtodo esttico. Universidad Nacional de Tucumn Facultad de Ciencias Exactas y Tecnologa Dpto. de Construcciones y Obras Civiles Carrera de Ingeniera Civil Plan de Estudios 2005 Construcciones Sismorresistentes2 Determinacin de las fuerzas horizontales ssmicas asociadas al efecto traslacional y al efecto torsional. Prescripciones reglamentarias. TEMA4:ANLISISSISMICODEEDIFICIOS.METODODELOSMODOS NORMALES Sistemas de varios grados de libertad. Discretizacin de la masa contnua en los edificios. Modos y perodos de vibracin. Uso de los espectros de respuesta asociados a un grado de libertad. Superposicin modal, planteo matricial del mtodo de los modos normales. Discretizacin:SeleccindelosGradosdeLibertad.PlanteoGeneraldelas EcuacionesdeEquilibrioDinmico:Fuerzaselsticas,deAmortiguamientoyde Inercia. VibracionesLibresnoAmortiguadas.ModosNormales.FormasoConfiguraciones Modales.Ortogonalidad.MtododelosModosNormales.VibracionesForzadasno Amortiguadas. Coordenadas Normales. Ecuaciones Desacopladas de Movimiento para SistemasnoAmortiguadosySistemasconAmortiguamientoViscoso.Mtododela Superposicin Modal. Excitacin Ssmica. Anlisis Modal Espectral: Justificacin del Mtodo Esttico. TEMA 5: ELEMENTOS ESTRUCTURALES SISMORRESISTENTE Detalles geomtricos y de armaduras segn el Reglamento Inpres- Cirsoc 103 Campo de validez de la Parte II del Reglamento INPRES-CIRSOC 103. Factor Z. CriteriossobreelComportamientoSismorresistentedelasEstructurasdeHormign Armado y Pretensado: Seguridad. Capacidad de Disipar Energa (Ductilidad) RequerimientosGeneralesparaConstruccionesSismorresistentesdeHormign Armado. Materiales. Tipologas Estructurales. Anlisis,DimensionadoyDetalladodelosComponentesdeSistemasdePrticosde HormignArmadosegnambosReglamentos.ClasificacindelosElementos Estructurales:ElementosEstructuralespredominantementeFlexionados(Vigas), Elementos Estructurales sometidos a Compresin y Flexin (Columnas). Limitaciones Dimensionales.DimensionamientoparaFlexinSimple,FlexinCompuesta,Fuerza Axialy Fuerza de Corte. Disposiciones Especiales para Construcciones de Hormign Armado Sismorresistente. Nudos Vigas-Columna. Tabiques Comunesy Tabiques Sismorresistentes de Hormign Armado. Definiciny Clasificacin.Redistribucindesolicitaciones.AccionesdeDiseoM-Q-N. LimitacionesDimensionales.DimensionadoaFlexinSimpleyCompuestaypara FuerzasdeCorte.ArmadurasVerticales.ArmadurasHorizontales.Confinamientode losBordesVerticales.ArmadurasTransversalesespeciales.RestriccinalPandeode barrasLongitudinales.VigasdeAcoplamiento.ArmadurasdeCorteenTabiques Bajos. Diafragmas.Solicitaciones.DimensionadoaSolicitacionesNormalesyFuerzasde Corte. Armaduras y espesores mnimos. Losas Macizas. Losas Nervuradas. ConstruccionesSismorresistentesdeHormignPretensado.DuctilidadGlobaldela Estructura.ControlparaSismosdeFrecuentesOcurrencia.Adherenciamediante Inyeccin.Anclajes.DisposicionesparaElementosEstructuralesPredominantemente Universidad Nacional de Tucumn Facultad de Ciencias Exactas y Tecnologa Dpto. de Construcciones y Obras Civiles Carrera de Ingeniera Civil Plan de Estudios 2005 Construcciones Sismorresistentes3 Flexionados(Vigas)yparaElementosEstructuralessometidosaCompresiny Flexin (Columnas). Vainas. Nudos Viga-Columna. TEMA6:ESTRUCTURASDEEDIFICIOSCONSISTENTESENMAMPOSTERA RESISTENTE Introduccin al comportamiento estructural segn el Reglamento Inpres-Cirsoc 103 Campo de Validez de la Parte III del Reglamento INPRES-CIRSOC 103. Accionesaconsiderar.DireccionesdeAnlisis.CargasGravitatorias.Traslaciny Torsin.FuerzasSsmicasHorizontales.EfectosTorsionales.FuerzasSsmicas Verticales. Estados de Carga. Criterios para Anlisisy Diseo. Distribucin de Solicitaciones. Rigideces de Muros. Limitacin de la Torsin. Redistribucin de Fuerzas, Elementos Crticos. CalidaddelosComponentesdelaMampostera.a)Mampuestos:Clasificacin. ResistenciaaCompresin.CondicionesdeUtilizacin.b)Morteros:Tipificacin. Condiciones de Utilizacin. Proporciones de los Componentes. CalidaddelaMampostera.ResistenciaBsicaalaCompresinyalCorte.Ensayos. Deformabilidad: Mdulos de Elasticidad Longitudinal y de Corte. EstructurasdeMampostera.MurosResistentesynoResistentes.Mamposterapara Muros Resistentes. Condiciones que deben cumplir los Muros Resistentes: Materiales, EspesoresMnimos,LongitudesMnimas.MamposteraparaConstruccionesdelos Grupos A0 y A. Altura Mxima y Nmero Mximo de Pisos en las Construcciones de Mampostera.CombinacindeDiferentesClasesdeMamposteras.Armadura Horizontal en Muros Encadenados Armados. MamposteraEncadenada.Encadenados.reasyDimensionesMximasdelos Paneles.EncadenadosHorizontalesyVerticales.FuerzasdeCorteenlosPaneles. Caractersticas de losEncadenados deHormignArmado: Calidad de losMateriales, Seccin Transversal de las Columnas y Vigas de Encadenado.Valoracin de las Fuerzas Normales en los Encadenados. Procedimiento Aproximado paralaDeterminacindelaArmaduraLongitudinaldeColumnasyVigasde Encadenado.PrescripcionessobreArmadurasLongitudinalesdeEncadenados. Prescripciones para Estribos de Columnas y Vigas de Encadenado. VerificacindeResistencias.SolicitacionesHorizontalesContenidasenelPlanodel Muro.RoturaporCorte.RoturaporFlexo-Compresin.SolicitacionesdeCargas Verticales. Acciones Ssmicas Perpendiculares al Plano del Muro. Ing. Rolando Cattaneo Profesor Asociado