DR. GENNER VILLARREAL CASTRO
Profesor Visitante UMRPSFXCH - Bolivia
Profesor Extraordinario UPAO
Profesor Principal UPC, USMP, ECIC
Premio Nacional ANR 2006, 2007, 2008
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O
N
ESTRUCTURA,
ELEMENTOS Y SISTEMAS
ESTRUCTURALES
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M
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S
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E
Es el armazn que le da
forma a un edificio
(Esqueleto)
Sostiene a un edificio, lo
fija al suelo y hace que
las cargas se
transmitan a ste
Lo que hace resistente a
una edificacin ante
movimientos ssmicos
Estructura
Cimiento Corrido
Son los elementos que
soportan los esfuerzos y
deformaciones que tiene
una determinada estructura,
son parte de la estructura
Al disear debemos tener en
cuenta las deformaciones
permisibles y los esfuerzos
admisibles
Es recomendable que la
profundidad del cimiento sea
un metro como mnimo.
Zapatas Aisladas
Zapata centrada
Elemento estructural de
concreto armado cuya
funcin es la de recibir las
cargas provenientes de la
columna (de menor rea)
y trasmitirlas al terreno
portante por medio de la
zapata (de rea mayor)
repartiendo as mejor las
cargas a travs de una
mayor rea
Zapatas Combinadas
Aquellas zapatas que tienen dos o ms
columnas en su estructura o cuando se
traslapan 2 zapatas
Son aquellas zapatas que estn conectadas por una viga de cimentacin. Se utilizan
generalmente cuando el terreno es de baja
capacidad portante o cuando se quiere aliviar
las presiones de
la zapata al terreno
Zapatas Conectadas
Son cimentaciones que se utilizan por ejemplo en terrenos de poca capacidad portante debido a que transmiten las cargas de manera uniforme
por toda el rea de contacto con el terreno de fundacin
Platea de Cimentacin
Son apoyos para la cimentacin y se utilizan para llegar a un estrato de terreno donde se
puedan transmitir las cargas de la edificacin
Pilotes
Definicin: Elementos estructurales que soportan tanto cargas
verticales (peso propio) como fuerzas horizontales
(sismos y vientos) y trabajan a flexo-compresin
e
FLEXOCOMPRESION
Columnas
Varilla de acero
concreto
Definicin: Elementos estructurales que transmiten fundamentalmente
cargar verticales y que permiten el cierre de los espacios
Muros
REQUISITOS
PARA MUROS
CONFINADOS
SEGN
NORMA E070
LA DENSIDAD DE MUROS EN CADA DIRECCION DE LA PLANTA DE UNA VIVIENDA DEBE SER DE 100 cm2 POR CADA m2 TECHADO SI EL TERRENO ES BUENO Y 140 cm2 SI EL TERRENO ES BLANDO .
SE CALCULA EL AREA TECHADA TOTAL Y SE OBTIENE EL AREA DE MUROS REQUERIDA EN EL PRIMER PISO EN CADA DIRECCION .
Definicin: Transmiten las cargas a los cimientos.
Soportan las losas y techos adems de su propio peso y resisten las fuerzas horizontales causadas por un sismo o el viento. La resistencia depende de las condiciones geomtricas en cuanto a altura, longitud y espesor. Las placas no pueden ser modificadas o eliminadas despus de ser construidas, tampoco deben de instalarse longitudinalmente tuberas de desages o de
energa debido a que debilitan su resistencia
Placas
Las placas son necesarias en toda edificacin en zona ssmica y nacen desde el
cimiento
Vigas
Definicin:
Resisten cargas transversales en ngulo recto con respecto al eje longitudinal de la viga. Trabaja a
flexin. Recibe las cargas de las losas
transmitindolas a las columnas y/o muros. Sus
apoyos se encuentran en los extremos.
Losas
Definicin: Elemento estructural plano cargado con fuerzas
perpendiculares a su plano (cargas vivas y muertas). Separa horizontalmente un nivel o piso de otro, la cual sirve de techo para el primer nivel y de piso para el segundo. Debe garantizar el aislamiento del ruido y del calor. Trabajan a flexin
Dependiendo del material a ser utilizado pueden ser diafragmas flexibles o rgidos
Losa aligerada: Es la que se realiza colocando en los intermedios de los
nervios estructurales, bloques, ladrillos o bloques de tecnopor,
con el fin de reducir el peso de la estructura. A menos masa
mejor el comportamiento de la estructura ante un sismo
Losa maciza: Es una losa monoltica, que es la mezcla de concreto y
varillas de acero. A mayor espesor mayor rigidez pudiendo
cubrir mayor distancia entre sus apoyos
Losa nervada: Son ms costosas. Se realizan con encofrados especiales
Clasificacin de estructuras en
edificaciones
Albailera simple o no reforzada: Es la construccin que no tiene direccin tcnica en el diseo
y construccin de la edificacin, los muros absorben las
limitadas cargas de la estructura, fabricacin artesanal de la
albailera
Albailera Confinada: Es aquella reforzada con confinamientos, un conjunto de
elementos con refuerzos horizontales y verticales, cuya
funcin es la de transmitir las cargas al terreno de fundacin.
Estos muros estn enmarcados por columnas y vigas de
refuerzo en sus cuatro lados
Albailera armada: Albailera reforzada con armadura de acero incorporada de
tal manera que ambos materiales actan conjuntamente para
resistir los esfuerzos
Albailera simple o no reforzada
Se construye con ladrillo cocidos o adobes o piedra.
Ventajas:
-Gran capacidad de
aislamiento acstico y
trmico
Desventajas:
-Poca resistencia a las
cargas laterales por
sismo
-Proceso de
construccin es lento
Albailera confinada
Se construye con ladrillo cermico o silico calcreo + concreto
Ventajas: -Alta resistencia al fuego por
que usa materiales
incombustibles
-Es la tcnica ms utilizada
en el medio
-Fcil de conseguir la mano
de obra que conozca el
sistema
-Buenas propiedades
trmicas y acsticas
-Es muy resistente a sismos
pudindose construir hasta 5
pisos
Desventajas: - El espesor del muro quita
rea a los ambientes.
-No se podr realizar
modificaciones futuras como
vanos nuevos, etc.
-No se puede construir ms
de 1,20 m de altura por da
Albailera armada
Se construye con bloques de concreto
Ventajas
-Alta resistencia
al fuego por que
usa materiales
incombustibles
-No requiere
encofrados
-Requiere poco
mortero
-Requiere
herramientas
convencionales
Desventajas
-Espesor del
muro importante
restando reas a
los ambientes.
-No se podr
realizar
modificaciones
futuras en los
muros de carga
-Requiere mano
de obra calificada
-Requiere mayor
control de obra
MUROS DE DUCTILIDAD
LIMITADA
Unidades bsicas
Proceso constructivo
Paso 1 Paso 2
Paso 3 Paso 4
Se define como estructuras de acero o metlicas a los
elementos o conjunto de elementos de acero que forman la
parte resistente y sustentable de la construccin.
Definicin:
Estructuras metlicas
PREGUNTAS DE AUTOCONTROL
Indicar verdadero (V) o falso (F), justificando sus respuestas:
i) La carga muerta depende del peso especfico del material y del volumen del elemento estructural?
ii) Segn la Norma de Cargas E020, la carga viva para viviendas es de 400kg/m2?
iii) El peso propio de la losa aligerada de 20cm de espesor es 300kg/m2?
iv) Si la resistencia de la albailera con ladrillo artesanal es 45kg/cm2, se podra afirmar que su mdulo
de elasticidad es 22500kg/cm2?
v) Si una viga de concreto armado cubre una luz de 6m, podramos indicar que sus dimensiones son
30cm x 40cm?
a) FVFVF b) VFVVF c) VVVVF d) VVVVV e) N.A.
PREGUNTA 1: (pgina 5 texto)
i) Los estribos en una viga de concreto armado son menos espaciados en la parte central, debido a
que en dicha zona existe mayor fuerza cortante?
ii) En un cimiento corrido, se utiliza para el cimiento una proporcin C:H de 1:10 + 50% de piedra
grande?
iii) La funcin principal de las placas es resistir las cargas verticales de gravedad?
iv) El ancho de las viguetas hechas en obra para las losas aligeradas es de 10cm de espesor?
v) En edificaciones con muros de ductilidad limitada, se recomienda reforzar el muro con acero
corrugado en los extremos laterales de la malla electrosoldada, con la finalidad de soportar la alta
concentracin de esfuerzos en dichas zonas?
a) FFFVF b) FVFVV c) VVFVF d) FFFVV e) N.A.
PREGUNTA 2: (pgina 5 texto)
PREGUNTA 3: (pgina 13 texto)
i) El peso especfico del acero estructural es 2,4T/m3?
ii) Se entiende por carga viva a la carga permanente sobre la estructura?
iii) El espesor mnimo de un muro portante de albailera confinada de 2,4m de altura para la ciudad de
Iquitos, segn la Norma E070 debe ser de 13cm?
iv) Si una losa aligerada es de 20cm de espesor, entonces el ladrillo de techo a usar debe ser de 17cm?
v) El coeficiente de balasto para suelos intermedios vara entre 1kg/cm3 y 6kg/cm
3?
a) FFFFF b) FFFVF c) FFVFF d) FVFFF e) N.A.
PREGUNTA 4: (pgina 13 texto)
i) Una estructura es un armazn que soporta nicamente cargas verticales de gravedad, es decir,
muertas y vivas?
ii) En una columna, se colocan los estribos menos especiados en la parte superior e inferior, debido a
que producto de un sismo, se generan grandes esfuerzos en dichas zonas?
iii) Las zapatas aisladas se deben de utilizar en zonas ssmicas con suelos blandos, debido a que
distribuye los esfuerzos por una gran rea?
iv) Si un muro de corte, se incrementa su longitud 2 veces en la direccin del sismo, se puede decir que
su rigidez en flexin en dicha direccin tambin se incrementa en dos veces?
v) En todo proyecto estructural en zona ssmica se exige el control de los desplazamientos laterales?
a) FVFVV b) VFFFV c) VVFVV d) FVFFV e) N.A.
PREGUNTA 5: (pgina 20 texto)
i) La carga viva en hospitales para sala de operaciones y pasillos son 400kgf/m2 y 500kgf/m
2?
ii) En un cimiento corrido, se utiliza para el sobrecimiento una proporcin C:H 1:8 + 30% de piedra
mediana?
iii) Para que una edificacin de albailera simple o no reforzada sea sismo-resistente, se deber
proyectar la cimentacin con concreto ciclpeo, los dinteles de concreto armado y reforzar los muros
con malla electrosoldada?
iv) La evaluacin de densidad de muros es obligatoria para edificaciones de albailera confinada en
zonas ssmicas y se calcula por la relacin 56
ZUSN
A
t.L
p
?
v) El valor lmite de la distorsin angular para que sea visible la prdida de verticalidad de edificios altos
y rgidos es 1/150?
a) FFVVF b) FFVVV c) FVVVF d) FFVFF e) N.A.
PREGUNTA 6: (pgina 20 texto)
i) El acero utilizado en la malla electrosoldada para edificaciones con muros de ductilidad limitada
posee el mismo diagrama esfuerzo-deformacin que el acero corrugado?
ii) Para que un muro sea confinado, se debe de levantar en forma dentada, colocar bastones de acero
corrugado que lo unan con las columnas y vaciar, posteriormente, el concreto en la columna?
iii) Los recubrimientos en vigas, columnas, losas y placas se hacen con fines estructurales de flexin y
compresin, as como para evitar la transmisin de humedad por efectos corrosivos y para evitar la
rpida transmisin del calor en el caso de incendios?
iv) Para edificaciones con muros de ductilidad limitada se utiliza concreto con 2'
C cm/kg175f y
malla electrosoldada con 2
y cm/kg3600f ?
v) El control de desplazamiento lateral segn la Norma E030 debe ser aplicado para edificaciones
nicamente ante cargas de viento?
a) VVVFV b) VVVFF c) FVVFV d) FVVFF e) N.A.
MUCHAS GRACIAS!