Manual básico para evaluar estructuras dañadas por sismos 25 09 2017
Estructuras de Acero Sismorresistentes
1. Vulnerabilidad en Estructuras de Acero
Preparado por:
Prof. Carolina Tovar
Sector Tecnología
FAU-UCV
El Acero en la construcción en
Venezuela
Noviembre 2007
2. Contenido
Desempeño de las estructuras de acero en
terremotos pasados
Pertinencia del conocimiento sismorresistente
Normas y códigos para el diseño
sismorresistente de estructuras de acero
Diseño sismorresistente conceptual
Resumen y conclusiones
Bibliografía
3. Contenido
Desempeño de las estructuras de acero en
terremotos pasados
Pertinencia del conocimiento sismorresistente
Normas y códigos para el diseño
sismorresistente de estructuras de acero
Diseño sismorresistente conceptual
Resumen y conclusiones
Bibliografía
4. Landslides Collapse of RC Buildings
Collapse of RC Buildings
Other Causes
Collapse of Timber
Buildings
Landslides
Fire Collapse of Other Causes Collapse of
Masonry Buildings Masonry Buildings
Collapse of Timber
Buildings
Fire
1900 - 1949 1950 - 1990
Fatalidades ocurridas por causa de terremotos: 1900 a 1990
www.aisc.org
5. Algunas observaciones:
Las estructuras de acero históricamente han
tenido un buen desempeño durante la ocurrencia
de terremotos, esto se atribuye a:
Ligereza
Ductilidad
Poca Exposición
A pesar de esto, estructuras de acero modernas
han presentado problemas importantes en
terremotos recientes.
9. Durante el terremoto de Northridge:
Daños severos en las conexiones viga-
columna incluso en edificios recientes
Falla frágil a nivel de la soldadura del ala
de la viga a la columna
Daños tomaron por sorpresa a los
profesionales del diseño y la construcción
14. Reflexiones
Los casos anteriores muestran que los edificios modernos
de acero son vulnerables ante los terremotos.
Terremotos recientes (1985 México ; 1994 Northridge;
1995 Kobe) han puesto en evidencia problemas de falla
frágil en conexiones soldadas.
Un cuidadoso diseño y detallado es necesario para
garantizar el buen desempeño ante acciones sísmicas de las
estructuras de acero.
Las normas y códigos de diseño sismorresistente juegan un
papel muy importante en el futuro de las edificaciones.
15. Contenido
Desempeño de las estructuras de acero en
terremotos pasados
Pertinencia del conocimiento sismorresistente
Normas y códigos para el diseño
sismorresistente de estructuras de acero
Diseño sismorresistente conceptual
Resumen y conclusiones
Bibliografía
16. Sistema de Fallas Activas en
Venezuela
Movimiento relativo
de la Placa
Sudamericana con
respecto a la Placa
Caribe en es de
14,2 mm/a
http://www.funvisis.gob.ve
18. Reflexiones
o Las principales ciudades se encuentran
asentadas en las zonas con mayor
peligrosidad sísmica
o Alrededor del 80% de la población venezolana
habita en esas ciudades
o Los aspectos sismorresistentes nos
conciernen
19. Naturaleza de la configuración de
un edificio
Forma y dimensiones Naturaleza, tamaño y Naturaleza, tamaño y
ubicación de los ubicación de los elementos no
elementos estructurales estructurales
El arquitecto concibe y controla la
configuración del edificio
20. Contenido
Desempeño de las estructuras de acero en
terremotos pasados
Pertinencia del conocimiento sismorresistente
Normas y códigos para el diseño
sismorresistente de estructuras de acero
Diseño sismorresistente conceptual
Resumen y conclusiones
Bibliografía
21. Normas y Códigos para diseño
sismorresistente
Nacionales
o “Edificaciones Sismorresistentes”, COVENIN-MINDUR 1756-98
(Rev. 2001) Capítulo x , configuración estructural,
irregularidades
o “Estructuras de Acero para Edificaciones. Método de los
Estados Límites” COVENIN-MINDUR 1618-98
Internacionales
o 2005 “Seismic Provisions for Structural Steel Buildings” AISC
(American Institute of Steel Construction)
22. Contenido
Desempeño de las estructuras de acero en
terremotos pasados
Pertinencia del conocimiento sismorresistente
Normas y códigos para el diseño
sismorresistente de estructuras de acero
Diseño sismorresistente conceptual
Resumen y conclusiones
Bibliografía
23. El sismo y las estructuras
o Fuerzas inerciales
o Oscilación
o Torsión
o Disipación de energía
o Daño
24. El sismo y las estructuras
• Fuerzas inerciales
F=mxa
25. El sismo y las estructuras
Péndulo invertido
Deformación por flexión
Deformación por corte
• Oscilación
• Daño
• Disipación de
energía
Sismo Sismo
26. El Sismo y las estructuras
Torsión
Efecto deseable y predecible
43. Problemas de diseño
o Necesidad de algún tipo de sistema
resistente a cargas laterales
o Consecuencias de la toma de
decisiones en el diseño arquitectónico
o Tolerancia en el diseño
o Estilos de diseño no realizados con
efectos sísmicos en mente
44. Configuración en planta de un
edificio
o Altura, ancho y proporción
o Simetría
o Distribución y concentración de fuerzas
o Plantas con entrantes y salientes
51. Plantas con entrantes y salientes
El problema está influenciado por:
o La masa del edificio
o El sistema estructural
o La proporción de los cuerpos
Soluciones
52. Configuración en elevación de un
edificio
o Cambios abruptos en la
geometría
o Cambios abruptos de
masas y rigideces
Setbacks Hillside
Short Column Soft Story
53. Cambios abruptos en la geometría
Las columnas deben ser continuas
desde el tope hasta la fundación
Recomendación SEAOC
0.75A
A
56. Cambios abruptos de rigidez
• Cuando un nivel es singularmente más alto que sus niveles
adyacentes, ocasionando decremento de su rigidez.
Ejemplo de falla por piso blando
Edificio Casa Micasa,
Managua 1972
59. Cambios abruptos de masas
Diferencias mayores o iguales a un 30% = Irregularidad
60. Contenido
Desempeño de las estructuras de acero en
terremotos pasados
Pertinencia del conocimiento sismorresistente
Normas y códigos para el diseño
sismorresistente de estructuras de acero
Diseño sismorresistente conceptual
Resumen y conclusiones
Bibliografía
61. Resumen y Conclusiones
o Efecto de la configuración
o Responsabilidades
o Recomendaciones para el diseño
62. Contenido
Desempeño de las estructuras de acero en
terremotos pasados
Pertinencia del conocimiento sismorresistente
Normas y códigos para el diseño
sismorresistente de estructuras de acero
Diseño sismorresistente conceptual
Resumen y conclusiones
Bibliografía
63. Bibliografía
Libros de Consulta y Normas
Ambrose J. “Análisis y Diseño de Estructuras”. LIMUSA. Segunda edición. 1998.
Arnal, H. Manual para el proyecto de edificaciones de concreto armado.
COVENIN-MINDUR. 1986.
Arnold C. and Reitherman R. “Building Configuration and Seismic Design”. John
Wiley and Sons. 1982. New York.
Bazán E. y Meli R. “Diseño Sísmico de edificios”. LIMUSA. 2000. México.
Bolt B. “Earthquakes”. W. H. Freeman and Company. Fourth Edition. 1999. New
York.
Fratelli M. “Edificios Altos”. 1998.
Murty C.V. “Earthquake tip. Learning Earthquake Design and Construction”.
Indian Institute of Technology, Kampur-India. August 2002.
http://www.nicee.org
Edificaciones Sismorresistentes. COVENIN 1756-98 (Rev. 2001)
Rapid Visual Screening of Buildings for Potential Seismic Hazards: A Handbook.
FEMA 154 Second Edition
En la Web
http://www.aisc.org
http://www.ideers.bris.ac.uk/
http://nisee.berkeley.edu/lessons/arnold.html
http://nisee.berkeley.edu/lessons/bertero.html
http://w3.whosea.org/gujarat/finalreport18.htm
http://www.funvisis.gob.ve