expo deriva hormigon ver.pptx

5/24/2018 EXPO DERIVA HORMIGON ver.pptx

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OBJETIVOS

GENERAL

Determinar

la

deriva

de

piso

de

una

estructura

.

ESPECIFICO

Conocer

los

daos

que

causa

la

deriva

de

piso

en

una

edificacin

.

Identificar

los

diferentes

factores

empleados

en

la

determinacin

de

la

deriva

de

piso

tanto

del

NEC

como

el

CEC

2000


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FILOSOFA DE DISEO SISMO

RESISTENTE

Prevenir

daos

en

elementos

no

estructurales

y

estructurales,

ante

terremotos

pequeos

y

frecuentes

Prevenir

daos

estructurales

graves

y

controlar

daos

no

estructurales,

ante

terremotos

moderados

y

poco

frecuentes

Evitar

el

colapso

ante

terremotos

severos

que

pueden

ocurrir

rara

vez

durante

la

vida

til

de

la

estructura

.


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Eafooaddsscongudsnaeruuapaq

Presente las derivas de piso,ante dichas cargas, inferiores alas admisibles.

Pueda disipar energa dedeformacin inelstica

Tenga la capacidadpara resistir las

fuerzas especificadaspor esta norma.


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Elevar el nivel de proteccinde estructuras de ocupacinespecial y para las

estructuras esenciales,

Propender a que lasmismas puedan mantenerseoperacionales aun despusde la ocurrencia del sismo

de diseo.

QU

BUSCA LA

FILOSOFA

DE

DISEO?


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Desplazamiento lateral relativocon respecto al pisoconsecutivo, medido en dospuntos ubicados en la mismalnea vertical de la estructura.

Que es laDeriva de Piso

RUGEL BALSECA, Paola Alexandra- SALAZAR VACA Mara Victoria - SILVA, Andrs - SISA PAUCAR, MercyMaribel / hormign ii / DERIVA DE PISO / OCTAVO SEMESTRE A" / ING.JORGE CEVALLOS


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Fuerzas Ssmicas Clculo de las derivasinelsticas mximasde piso

SOLUCIN

El diseador debecomprobar que la

estructura presentaradeformaciones inelsticascontrolables

Puesto que en sismospasados las deflexionesexcesivas han ocasionadoingentes prdidas por daosa elementos estructurales yno estructurales


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Los valores mximos se han establecido considerandoque el calculista utilizar secciones agrietadas

INERCIAS AGRIETADAS DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES

Para vigas (considerando la contribucin de las losas, cuando

fuera aplicable)0,5 Ig

Para Columnas 0,8 Ig

Para muros Estructurales 0,6 Ig

Para el caso de estructuras de mampostera, para muros con

relacin altura total/ longitud mayor a 3 0,5 Ig

Para muros con relacin altura / longitud entre 1,5 y 3 0,5-1,5 Ig

Seccin 2.7.1.2.1 NEC 2011


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Para la revisin de las derivas de piso se utilizar el valorde la respuesta mxima inelstica en desplazamientos Mde la estructura, causada por el sismo de diseo.

Las derivas obtenidas fuerzas laterales de diseoreducidas E sean estticas o dinmicas para cadadireccin de aplicacin de las fuerzas laterales secalcularn para cada piso mediante un anlisis elsticoesttico o dinmico de la estructura.

El clculo de las derivas de piso debe incluir las deflexionesdebidas a efectos traslacionales y torsionales, y los efectos P- .


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CORODLADRVADPSO

DAO DE LAESTRUCTURADesplazamiento

Resistencia LateralDesarrollada

Tabla 2.8. Valoresde M mximos,expresados comofraccin de laaltura de piso

TIPO DERIVA MAXIMA max

Estructura de Hormign Armado 0.02 2%

Estructura Metlicas 0.02 2%

Estructura de Madera 0.02 2%

Estructura de Mampostera 0.01 1%


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Las estructuras distintas a las deedificacin incluyen todas lasestructuras auto-portantes que no sonedificios, las cuales soportan cargasverticales y deben resistir los efectosssmicos, tales como reservorios,

tanques, silos, torres de transmisin,estructuras hidrulicas, tuberas,naves industriales.

Este tipo de estructuras sedisearan para resistir las fuerzaslaterales mnimas, complementadasmediante consideraciones

adicionales especiales aplicables acada tipo de estructura.


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FUERZAS LATERALESLos procedimientos de clculo de

fuerzas laterales ltimas para sistemasestructurales similares a los utilizados

para el caso de edificaciones, deberndisearse como tales.

Para el caso de estructuras rgidas (con

periodos menores a 0.6 s), estas sedebern disear (incluidos sus anclajes)aplicando la fuerza lateral obtenida

mediante la ecuacinV= h ZFa I W


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FACTOR DE REDUCCIN DERESPUESTA PARA ESTRUCTURAS

DIFERENTES A LAS DEEDIFICACINLas fuerzas ssmicas mnimas de diseodescritas en 4.1.3.9 se han establecidopara producir desplazamientos sobremodelos elsticos de estructuras

empotradas en su base, comparables conlos desplazamientos esperados enestructuras reales sometidas al sismo dediseo

Se permite una reduccin de estasfuerzas mediante el factor R cuandoel diseo de este tipo de estructurasse provee de suficiente resistencia yductilidad a las mismas, de maneraconsistente


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VALORES DEL COEFICIENTE DE REDUCCIN DE RESPUESTA ESTRUCTURAL RReservorios y depsitos, incluidos tanques y esferas presurizadas,

soportados medianteColumnas o soportes arriostrados o no arriostrados.

2

Silos de hormign fundido en sitio y chimeneas que poseen paredescontinas desde la cimentacin.

3.5

Estructuras tipo cantilver tales como chimeneas, silos y depsitos

apoyados en sus bordes.

3

Naves industriales con perfiles de acero. 3Torres en armadura (auto-portantes o atirantadas) 3Estructuras en forma de pndulo invertido 2Torres de enfriamiento. 3.5

Depsitos elevados soportados por una pila o por apoyos no arriostrados. 3Letreros y carteleras. 3.5Estructuras para vallas publicitarias y monumentos. 2Otras estructuras no descritas en este documento. 2

Tabla 2.15. Factor de reduccin de respuesta R para estructuras diferentes a lasde edificacin


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El momento torsional dediseo en un pisodeterminado debecalcularse como elmomento resultante de lasexcentricidades entre lascargas laterales de diseo

en los pisos superiores alpiso considerado y loselementos resistentes acargas laterales en elpiso, ms la torsinaccidental (asumiendo elcentro de masasdesplazado).

La masa de cada niveldebe considerarse comoconcentrada en el centro

de masas del piso, perodesplazada una distanciaigual al 5% de la mximadimensin del edificio enese piso, perpendicular ala direccin de aplicacinde las fuerzas laterales

bajo consideracin, conel fin de tomar en cuentalos posibles efectos detorsin accidental, tantopara estructurasregulares como paraestructuras irregulares.

El efecto de estedesplazamiento debeincluirse en ladistribucin delcortante de piso y enlos momentos

torsionales.


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En donde:

prom= promedio de desplazamientos de los puntos extremos de la

estructura en el nivel x.mx= valor del desplazamiento mximo en el nivel x.

Sin embargo, Ax no necesita ser mayor que 3.0

Cuando existe irregularidad torsional, los efectos deben serconsiderados incrementando la torsin accidental en cada nivelmediante un factor de amplificacin Ax, calculado con la

expresin:


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Corresponden a losefectos adicionales, en las

dos direccionesprincipales de laestructura, causados porefectos de segundo ordenque producen unincremento en las fuerzas

internas, momentos yderivas de la estructura, yque por ello debenconsiderarse.

No solo para el clculo de dichosincrementos sino tambin para laevaluacin de la estabilidad estructural

global.

Los efectos P- no necesitan serconsiderados cuando el ndice deestabilidad Qi, es menor a 0.10.


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Qi = ndice de estabilidaddel piso i, es la relacinentre el momento desegundo orden y elementode primer orden.

Pi = suma de la cargavertical total sin mayorar,incluyendo el peso muertoy la sobrecarga por cargaviva, del piso i y de todoslos pisos localizados sobreel piso i

i = deriva del piso i

calculada en el centro demasas del piso.

Vi = cortante ssmico delpiso i

hi = altura del piso iconsiderado

El ndice de estabilidad Qi, para el piso i y en ladireccin bajo estudio, puede calcularse por medio de

la ecuacin:


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El ndice de estabilidad de cualquier piso, Qi, no debeexceder el valor de 0.30. Cuando Qi es mayor que 0.30, laestructura es potencialmente inestable y debe rigidizarse,

a menos que se demuestre, mediante procedimientos msestrictos, que la estructura permanece estable y quecumple con todos los requisitos de diseo sismo-resistenteestablecidos en las normativas de diseo en hormignarmado, estructuras de acero, madera o mampostera,acordes con la filosofa de diseo de la presente norma.

Para considerar el efecto P- en la direccin bajoestudio, y cuando se cumple que 0.1


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Evitar el golpeteo entreestructuras adyacentes, oentre partes de la estructuraintencionalmente separadas,debido a las deformaciones

laterales.

Los sistemas de entrepiso decada una de las partes

intencionalmente separadasde las estructuras, o deestructuras adyacentes, nocoinciden a la misma cota dealtura.
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Esta consideracinobedece a criteriosde carctereconmico.

Cuantificacinde separacin

mxima 50% del valor deseparacin mxima
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Todos los elementos de la estructura debendisearse y construirse para que acten comoun solo esquema estructural a efectos deresistir el sismo de diseo.

De no coincidir los sistemas

estructurales a la misma cota, ladistancia mnima de separacin serel promedio de los valores absolutosde los desplazamientos mximoshorizontales inelsticos DM, paracada una de las partes de laestructura que se desee actenseparadamente. Si las cotas de los entrepisos

coinciden, la separacin mnimaser la mitad del valor absolutodel desplazamiento mximohorizontal inelstico DM de una

de las partes, el msdesfavorable.


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Cuando ya exista una estructura vecinaen la cual previamente se haya dejado

una separacin con respecto al linderodel terreno, y cuyas cotas de losdiferentes entrepisos coincidan con lasde los entrepisos de la estructura pordisearse, la nueva estructura debesepararse de la existente a unadistancia de:

=

+ .

Sin embargo, en el caso de que lascotas de los entrepisos de laestructura vecina no coincidan conlas de la estructura por disearse,la distancia mnima de separacindeber ser:

= +.separacin


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Cuando ya exista una estructura vecina en la cual no existe unaseparacin con respecto al lindero del terreno, y no se conozcansus desplazamientos mximos, la nueva estructura debe

separarse de la existente una distancia igual a:

Si por el contrario, las cotas de los entrepisos de laestructura vecina no coinciden con las cotas deentrepisos de la estructura nueva, la distancia mnima

de separacin requerida ser el doble del valordescrito en este numeral, para el caso decoincidencia de cotas de entrepisos.


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Cuando no se hayaconstruido aun en el

terreno colindante, yla reglamentacinurbana permitaconstruir estructurasadosadas, en aquellos

pisos en los cuales serequiere adosamiento,la estructura debesepararse del linderodel terreno unadistancia igual a lamitad deldesplazamiento mximohorizontal inelsticoM del ltimo piso.


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M= 0.75 R E

DONDE:

R= Factor dereduccin deresistencia ssmica


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VALORES DEL COEFICIENTE DE REDUCCIN DE RESPUESTA ESTRUCTURAL R SISTEMAS ESTRUCTURALES DCTILESSISTEMAS DUALES

Prticos espaciales sismo-resistentes, de hormign armado con vigas descolgadas, con muros estructurales dehormign armado o con diagonales rigidizadoras, sean de hormign o acero laminado en caliente 7

Prticos de acero laminado en caliente con diagonales rigidizadoras (excntricas o concntricas) o con muros

estructurales de hormign armado7

Prticos con columnas de hormign armado y vigas de acero laminado en caliente con diagonales rigidizadoras

(excntricas o concntricas)7

Prticos espaciales sismo-resistentes, de hormign armado con vigas banda con muros estructurales de hormign

armado o con diagonales rigidizadoras6

Prticos resistentes a MomentosPrticos espaciales sismo-resistentes, de hormign armado con vigas descolgadas 6

Prticos espaciales sismo-resistentes, de acero laminado en caliente o con elementos armados de placas 6

Prticos con columnas de hormign armado y vigas de acero laminado en caliente 6

Otros Sistemas Estructurales para Edificaciones

Hormign armado con secciones de dimensin menor a la especificada en el captulo 4, limitados a 2 pisos 5

Estructura de acero conformado en frio, aluminio, madera, limitados a 2 pisos 5


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VALORES DEL COEFICIENTE DE REDUCCIN DE RESPUESTA ESTRUCTURAL R SISTEMASESTRUCTURALES DE DUCTILIDAD LIMITADA

PRTICOS RESISTENTES A MOMENTO

Hormign Armado con secciones de dimensin menor a la especificada en el captulo

4, limitados a 2 pisos3

Estructura de acero conformado en frio, aluminio, madera, limitados a 2 pisos 3

MUROS ESTRUCTURALES PORTANTES

Mampostera no reforzada, limitada a un piso 1

Mampostera reforzada, limitada a 2 pisos 3

Mampostera confinada, limitada a 2 pisos 3

Muros de Hormign Armado, limitados a 4 pisos 3

NEC


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M = R E

DONDE:R= Factor dereduccin deresistencia ssmica


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VALORES DEL COEFICIENTE DE REDUCCION DE RESPUESTA ESTRUCTURAL RSISTEMA ESTRUCTURAL R

Sistemas de prticos espaciales sismo-resistentes, de hormign armado con vigas descolgadas ode acero laminado en caliente, con muros estructurales de hormign armado(sistemas duales). 12

Sistemas de prticos espaciales sismo-resistentes, de hormign armado con vigas descolgadas o

de acero laminado en caliente.10

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 con vigas descolgadas y

diagonales rigidizadoras.*10

Sistemas de prticos espaciales sismo-resistentes de hormign armado con vigas banda y

diagonales rigidizadoras. *.9

Sistemas de prticos espaciales sismo-resistentes de hormign armado con vigas banda. 8Estructuras de acero con elementos armados de placas o con elementos de acero conformadosen fro. Estructuras de aluminio.

7

Estructuras de madera 7

Estructura de mampostera reforzada o confinada 5

Estructuras con muros portantes de tierra reforzada o confinada 3


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FACTOR DE REDUCCIN DERESISTENCIA SSMICA R

Es el factor de reduccin de respuesta estructural, tomndose elmenor de los valores para el caso en el cual el sistema resistenteestructural resulte en una combinacin de varios sistemas.

Podr aplicarse en el clculo del cortantebasal siempre y cuando la estructura seadiseada cumpliendo con todos los requisitosde diseo sismo resistente


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Se calcula en base a tres tipos de sismos as: Sismos Tectnicos Sismos Volcnicos Sismos por Deslizamiento

Son las mas peligrosas producidas por fallasgeolgicas las cuales son productos de lainundacin de la placa ocenica dentro de laplaca continental.

Cuando la deformacin es insostenible seproduce la rotura de rocas con gran liberacinde energa en forma de ondas que se mueven atravs de la Tierra en todas las direcciones.


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Son productos de erupciones yson de baja intensidad, pero porla energa que sale por el crterpuede activar una falla geolgica.

Escala de Mercaly 0-12.-

se da la vuelta el suelo concero probabilidades derecuperar el suelo y lasvidas humanas.

Mientras mas profundo sea el sismo

menor es el dao en la superficie as:14Km de profundidad = SismoSuperficial.

200Km de profundidad = SismoProfundo.

SSMVOCNCO


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Deslizamiento masivo alhundimiento que puedeproducir sismos de bajasintensidades locales.

SISMO PORDESLIZAMIENTO


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Donde:

I = Factor de ImportanciaSa = Aceleracin Espectral correspondiente al espectro desecuencia elstico para el diseo.R = Factor de Reduccin de respuesta estructural.p, E = Factores de Reduccin estructural en planta y enelevacin.W = Carga Relativa

Segn el NEC


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Donde:

Z = Factor de la Zona SismicaI = Factor de la importancia de la construccion del edificio.C = Factor que combina el tipo de suelo con el periodo de vibracin

del pisoR = Factor de Reduccin de respuesta estructural.p, E = Factores de Reduccin estructural en planta y enelevacin.W = Carga Relativa

Segn el CEC


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La deriva de piso es la deformacin relativa que sufre un piso enparticular por la accin de una fuerza horizontal.

Se calcula restando del desplazamiento del extremo superior elextremo inferior del piso.

No est reglamentado cual es la deriva mxima que puedeexperimentar un edificio; lo que s est determinado es que elndice de deriva , es decir , la relacin entre la deriva la alturade piso no debe ser mayor al 1% para el caso prticos de

concreto o de acero

Este lmite protege a los elementos no estructurales frgilesque se veran muy afectados en un sismo si la estructura esmuy flexible


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espec expo

derivas de piso

jorge cevallos5242018

igpara muros estructurales

igpara columnas

estructura metlic

fuerzas ssmicas clculo

fuerzas laterales secalcularn