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Reglamento Nacional de Edificaciones 2006
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Dinámica Estructural
Etiquetas: Dinamica Estructural
La Sismología es la ciencia que estudia las causas que producen los terremotos, el mecanismo por el cual se producen y propagan las ondas sísmicas, y la predicción del fenómeno sísmico. Desde el punto de vista de la Ingeniería, lo más importante es la definición y cálculo de las acciones que el movimiento sísmico aporta a la estructura.
1.1.1 Causas y efectos de los sismos
Los sismos, terremotos o temblores de tierra, son vibraciones de la corteza terrestre, generadas por distintos fenómenos, como la actividad volcánica, la caída de techos de cavernas subterráneas y hasta por explosiones. Sin embargo, los sismos más severos y los más importantes desde el punto de vista de la ingeniería son los de origen tectónico que se deben a desplazamientos bruscos de las grandes placas en que está subdividida la corteza terrestre.
Las presiones que se generan en la corteza por los flujos de magma desde el interior de la tierra llegan a vencer la fricción que mantiene en contacto los bordes de las placas y producen caídas de esfuerzos y liberación de enormes cantidades de energía almacenada en la roca (Ver figura 1.1). La energía se libera principalmente en forma de ondas vibratorias que se propagan a grandes distancias a través de la roca de la corteza.
Figura 1.1 Creación y reciclaje de la corteza
terrestre
Esta vibración de la corteza terrestre es la que pone en peligro a las edificaciones que sobre ella se desplantan, al ser éstas solicitadas por el movimiento de su base. Debido a esta actividad, las vibraciones de las masas de los edificios, generan fuerzas de inercia que inducen esfuerzos importantes en los elementos de la estructura y que pueden conducirla a la falla.
Además de la vibración, hay otros efectos sísmicos que pueden afectar a las estructuras, principalmente los relacionados con fallas del terreno, como son los fenómenos de licuación, de deslizamiento de laderas y de aberturas de grietas en el suelo. En el presente curso no se tratarán estos fenómenos que corresponden a condiciones muy particulares de subsuelo que requieren estudios especializados.
En la figura 1.2 se muestra de manera muy esquemática las principales características de este fenómeno tectónico. El sismo se genera por el corrimiento de cierta área de contacto entre placas. Se identifica un punto, generalmente subterráneo, que se denomina foco o hipocentro, donde se considera se inició el movimiento: a su proyección sobre la superficie de la tierra se le llama epicentro.
Figura 1.2
Características de un terremoto
Aunque prácticamente toda la corteza terrestre está afectada por fallas geológicas, se ha observado que la actividad sísmica se concentra en algunas zonas donde los movimientos a lo largo de estas fallas son particularmente severos y frecuentes. Una visión global de la distribución espacial de los grandes sismos se muestra en la figura 1.3, de la que se aprecia cómo estos se presentan principal, pero no exclusivamente, en los bordes de las grandes placas tectónicas.Figura 1.3
Mapa que muestra la relación entre las principales placas tectónicas
La zona donde se libera la mayor parte de la energía sísmica es un gran arco conocido como Cinturón Circumpacífico, un tramo del cual está constituido por la zona de subducción entre la placa de Cocos y la placa de Norteamérica en la costa del Pacífico de México.
Figura 1.4
Movimiento de placas y generación de sismos.
Mecanismo de subducción.
1.1.2 Sismicidad en Bolivia
La sismicidad que se observa en Bolivia está relacionada con el proceso de subducción que experimenta la placa de Nazca por el oeste de la placa continental de Sudamérica.
1.2 Comportamiento sísmico de las edificaciones
1.2.1 Características de la acción sísmica
Todas las edificaciones transfieren su peso al terreno vinculadas a él por las fundaciones, por consiguiente están sujetas a su comportamiento, sus cambios con respecto a la mecánica de suelos como también a movimientos sísmicos que se transmiten a las edificaciones a través de las fundaciones.
Figura 1.4
Fuerza de inercia generada por la vibración de la estructura
El movimiento sísmico se transfiere inicialmente a la base de la edificación, la cual tiende a seguir el movimiento del suelo (Ver figura 1.4), no así la parte restante del edificio debido a que por inercia, su masa se opone al desplazamiento dinámico transmitido por su base, de tal manera, se generan las fuerzas de inercia que ponen en peligro la seguridad de la estructura.
CONCRETO TRANSLÚCIDO.
EL CONCRETO TRANSLÚCIDO.
Ha sido una década de innovación en el campo del Concreto, un período que ha permitido mediante la implementación de los avances científicos de otros campos de la ciencia, la renovación de la industria de la construcción mediante la ampliación de las fronteras de los materiales tradicionales como el hormigón; una de esas fronteras impensables de atravesar hasta hace dos décadas, es la transparencia o la translucidez del concreto, material opaco por excelencia.
LITRACON DE DIA . . .
LITRACON DE NOCHE . . .
La nueva perspectiva del concreto se comienza vislumbrar en 1999, cuando un arquitecto estadounidense llamado Bill Price (durante su trabajo en el Estudio de Arquitectura OMA) junto al Arquitecto Rem Kollhaas lleva a cabo un estudio del concreto investigando cuáles de los componentes de éste se pueden substituir para alcanzar su translucidez, fue así que el primer espécimen de concreto translúcido se realizó con trozos de vidrio y trozos de plástico translúcido.
LOGO DE LITRACON
Sin embargo el desarrollo consistente del concreto translúcido corresponde al joven arquitecto húngaro de 29 años Aron Losonczi, que elabora y patenta conjuntamente con su socio, el arquitecto Andreas Bittis en 2001 un nuevo tipo de hormigón que incorpora las fibras ópticas como parte de sus agregados y que le permite trasladar la luz a través de su masa gris, hoy en día se conoce como LITRACON (Light Transmitting Concrete).
UN SALÓN CON LITRACON
Es un concreto tradicional con un arreglo tridimensional de fibras ópticas y/o fibras de vidrio, su elaboración es algo complicada ya que para formarlo se utilizan miles de fibras ópticas con diámetros que van de dos micrones a dos milímetros, las cuales se ordenan en capas o celdas previo el vertido de la masa de mortero, y en principio se está prefabricando. De momento se comercializa en bloques prefabricados cuyo mayor tamaño de momento es de30 cmx60 cm, aunque su propiedad de transmitir la luces y sombras, incluso colores los pueden mantener en espesores de varios metros conseguidos adosando varios bloques uno detrás del otro.
Es sin duda un curioso material que permitirá otra variable en el juego de la luz para los arquitectos. Desde el punto de vista de edificaciones sustentables o sostenibles, propone la ventaja de un hormigón que permite la entrada de la luz sin la necesidad de una ventana o un patio de luces, lo que puede reducir el gasto de electricidad en el interior de las viviendas y oficinas. Un nuevo material que permitirá ampliar los límites de la imaginación en el momento del diseño, si es que la imaginación puede tener límites.
vigas - encofrado
Vigas
Encofrado:
Colocar los fondos de la viga (tablas de 1 ” entre columna y columna), estos fondos deberán tener el ancho de la viga y estarán apoyados sobre puntales (bolillos)
Figura 34. Apuntalado del encofrado para vigas
Los puntales están formados por cabezales (listones de 2 ” x 2 ”) sujetados a bolillos de eucalipto, que servirán de soporte a los fondos. Deberán estar colocados cada 80 cm en todo la longitud de las vigas y estarán apoyados sobre cuñas que servirán para nivelar el encofrado de la viga.
Una vez colocados los fondos de las vigas, se procederá a colocar los encofrados laterales y a nivelar toda la estructura mediante el sistema de vasos comunicantes (manguera). Este sistema consiste en medir las alturas de todas las columnas y tomando como referencia la menor altura se marcarán todas al mismo nivel para que todas las vigas queden perfectamente niveladas y la losa esté completamente horizontal.
Figura 35. Sistema de vasos comunicantes.
Colocar chanfles en las esquinas del encofrado a lo largo de toda su longitud para evitar roturas al momento del desencofrado.
Los encofrados laterales exteriores de las vigas de borde tendrán la altura de la viga y deben estar arriostrados con listones para evitar posibles desplazamientos al momento de vaciar el hormigón. (ver Figura 36)
Los encofrados laterales interiores de las vigas tendrán la altura de la viga descontando el espesor de la losa. (ver Figura 37)
Una vez que el encofrado esté terminado se debe aplicar aceite sucio en toda la superficie interior para impermeabilizarlo y para evitar la adherencia del hormigón, lo que además facilita el desencofrado.
Figura 36. Encofrado viga de borde Figura 37. Encofrado viga central
Doblado y montaje de armaduras:
El doblado y cortado de la armadura será realizado de acuerdo a las medidas de los planos estructurales.
Por la dificultad que existe en el armado de fierros en las intersecciones de vigas dentro los encofrados, éste deberá ser realizado sobre caballetes de fierro de ½ ” a una altura de 1 m por encima del encofrado de la losa, los mismos que estarán ubicados por encima del eje de las vigas cada 3 m. (ver Figura 38)
Una vez colocadas las galletas en los estribos en la parte inferior y los laterales, se procederá al retiro de los caballetes y al descenso de todas las armaduras de las vigas dentro de los encofrados, teniendo el cuidado de coincidir con sus respectivos ejes.
Figura 38. Caballetes para el armado de vigas
Colocado del hormigón:
El hormigón será vaciado de acuerdo con las especificaciones de preparación y puesta en obra del hormigón.
Cuando se tengan vigas en dos direcciones y la armadura en la intersección sea muy tupida se deberá retirar la armadura negativa de una dirección, para vaciar el hormigón de la columna hasta la mitad de la viga y luego volver a colocar la armadura y terminar de vaciar.
Desencofrado:
El desencofrado de los laterales de las vigas puede ser realizado a los 2 días después del vaciado y el desencofrado del resto de la estructura será realizado cuando el hormigón haya alcanzado la resistencia cilíndrica (28 días).
Curado:
