MODELO OBJETIVOS “DESCUBRIR” EL MECANISMO MÍNIMO ESTABLE QUE DEBE HABER EN TODO EDIFICIO. COMPRENDER LAS CONDICIONES MÍNIMAS DE ESTABILIDAD ESPACIAL FRENTE A ACCIONES DE SISMO O VIENTO. INCORPORAR LOS CONCEPTOS DE CENTRO DE MASA Y CENTRO DE RIGIDEZ O CENTRO DE TORSIÓN COMO PUNTOS NOTABLES EN LA RELACIÓN ENTRE LA CONFORMACIÓN DEL EDIFICIO Y SU MECANISMO ESTRUCTURAL CUANDO SE ANALIZAN ACCIONES PRODUCIDAS POR UN SISMO. Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

MECANISMO MÍNIMO ESTABLE: MODELO X Y Y X ƩFy=0 ƩFy=0 Y Y ƩFx≠0 X X ƩM≠0 MECANISMO INESTABLE Se traslada y colapsa MECANISMO INESTABLE Rota y colapsa Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

MECANISMO MÍNIMO ESTABLE: MODELO Y Y X X ƩFy=0 ƩFx=0 MECANISMO MÍNIMO ESTABLE Y TRES PLANOS VERTICALES RESISTENTES, NO TODOS PARALELOS, NI TODOS CONCURRENTES VINCULADOS POR DOS PLANOS INDEFORMABLES, EL TERRENO Y EL PLANO SUPERIOR. X ƩM=0 Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

MECANISMO MÍNIMO ESTABLE La Pedrera – G + Gualano Arqs. Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

MECANISMO MÍNIMO ESTABLE Casa 712 – Estudio H Arquitectes MECANISMO MÍNIMO ESTABLE: TRES PLANOS VERTICALES RESISTENTES, NO TODOS PARALELOS, NI TODOS CONCURRENTES Y UN PLANO RESISTENTE SUPERIOR QUE LOS VINCULE Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

MECANISMO MÍNIMO ESTABLE Planta Baja Planta Alta Refugios del Diablo – UZ:AA + Gualano Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

CENTRO DE GIRO O DE RIGIDEZ Y CR CR CR CR MODELO X MODELO MODELO PROPIEDADES DEL CENTRO DE GIRO O DE RIGIDEZ Toda fuerza que pase por él produce sólo traslaciones Todo el sistema gira a su alrededor Su posición depende de la UBICACIÓN y RIGIDEZ de los planos resistentes verticales. La posición depende del diseño estructural. Puede ser regulado por el proyectista Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

CENTRO DE RIGIDEZ δ RIGIDEZ es (simplificadamente) la OPOSICIÓN que ofrece un cuerpo a DEFORMARSE RIGIDEZ DE LOS PLANOS DEPENDE (entre otros parámetros) : Tipo estructural (muro, pórtico, entramado) Material (tipo mampostería, HºAº, entramado madera o acero) Dimensiones (altura, espesor y longitud) UBICACIÓN CENTRO RIGIDEZ Referenciar la planta a un par de ejes cartesianos Y CR Simplificadamente: las reacciones que generan los planos son proporcionales a su rigidez (en este caso, mayor longitud = mayor rigidez) X Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

CENTRO DE RIGIDEZ CR CR CR CR CR CR Y X Y X Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

CENTRO DE RIGIDEZ En viviendas suelen combinarse muros y pórticos. Los muros de mampostería son mucho más rígidos que los pórticos. Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

CENTRO DE RIGIDEZ YR XR Despreciaremos la rigidez de los pórticos Y CR Proyecto C2 – Arq. Labarca y López Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

CENTRO DE MASA ESTÁ UBICADO, EN PLANTA, DONDE SE SUPONE CONCENTRADA LA MASA EN EL PLANO SUPERIOR (simplificadamente para los diseños convencionales: centro de gravedad de la figura geométrica del plano superior) Y Y Y CM = CG CM = CG CM = CG X X X Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

COORDENADAS DEL CENTRO DE MASA/GRAVEDAD Y CM = CG Ym X Xm Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

EXCENTRICIDAD ENTRE CM - CR Excentricidad es la distancia entre el CM y el CR CR CR Y eY CM ey X Y CR CM = CG CR eY CM eX X X Y ex Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

CM – CR – EFICIENCIA ESTRUCTURAL ¿Por qué nos interesa la posición de estos puntos? CR eY CR CM CM X Y X Y eX CR CM: Se considera aplicada la resultante de las acciones sísmicas CR: Se considera aplicada la resultante de las reacciones del mecanismo estructural CM EFICIENCIA: Relación entre los resultados obtenidos y los medios empleados. EFICIENCIA ESTRUCTURAL: Para acciones sísmicas, la eficiencia es alta cuando la torsión del conjunto disminuye (CR y CM coinciden o están muy próximos). LA UBICACIÓN DE ESTOS CENTROS DEPENDE DEL DISEÑADOR Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

SELECCIÓN DE PLANOS RESISTENTES SEGÚN SU TIPOLOGÍA - PÓRTICOS CASA CURUCHET – LE CORBUSIER Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

SELECCIÓN DE PLANOS RESISTENTES SEGÚN SU TIPOLOGÍA - ENTRAMADOS OSAKA – ARQ. WARO KISHI CHILE – ARQ. NICOLAS LOI BARCELONA – ARQ. CARME PINOS HOLANDA – ARQ. RIETVELD CHILE – ARQ. ARAVENA INGLATERRA Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

SELECCIÓN DE PLANOS RESISTENTES SEGÚN SU TIPOLOGÍA - MUROS Casa Curuchet – Le Corbusier HOLANDA – ARQ. RIETVELD BARCELONA – ARQ. CARME PINOS Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

SELECCIÓN DE PLANOS RESISTENTES SEGÚN SU TIPOLOGÍA MUROS PORTANTES OTROS ELEMENTOS PÓRTICOS SEGÚN SU MATERIAL (CIRSOC 103) Mampostería de ladrillos comunes de espesor 0.13 m (una planta en Cba.) y 0.27 m (2 a 4 plantas). Espesores sin revoque - Mampostería de bloques cerámicos o de cemento de espesor 0.18 m y 0.19 m (1 a 2 plantas ). Espesores sin revoque. SEGÚN SU GEOMETRIA (CIRSOC 103) - No se admiten perforaciones y canalizaciones - Relación largo/altura Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

SELECCIÓN DE PLANOS RESISTENTES SEGÚN SU GEOMETRIA (CIRSOC 103) Relación largo/altura MUROS AISLADOS L  H / 2.2 mínimo 1.50 m MUROS VINCULADOS L  H / 2.6 mínimo 0.90 m H Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

SELECCIÓN DE PLANOS RESISTENTES ENCADENADO = “ATAR” H Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo 23

SELECCIÓN DE PLANOS RESISTENTES MUROS MAL ENCADENADOS MAL MAMPUESTO Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

SELECCIÓN DE PLANOS RESISTENTES MUROS MAL ENCADENADOS PLANO SUPERIOR (LOSA) ENCADENADO HORIZONTAL FALTAN ENC. VERTICALES VIGA MAL TRABA MAMPOSTERÍA VIGA Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

SELECCIÓN DE PLANOS RESISTENTES MUROS BIEN ENCADENADOS MAMPOSTERÍA ACEPTADA POR REGLAMENTO ENCADENADOS HORIZ. Y VERT. BIEN UBICADOS VIGAS DINTEL Y COLUMNAS DONDE ES NECESARIO Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros-Ejemplo

(Comienza desarrollo del ejemplo) SELECCIÓN DE PLANOS RESISTENTES Y MX1 Fundación: plantilla Mampostería bloques cerámicos portantes: espesor mín. 18 cm (sin revoque) MX2 MX3 MY2 MY1 MUROS AISLADOS L  3,00 / 2.2 L = 1,36m mínimo 1.50 m MUROS VINCULADOS L  3,00 / 2.6 L = 1,15m mínimo 0.90 m X Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros - Ejemplo 28

VISTA DE PLANOS RESISTENTES MX1 MX2 MX3 Y MX1 MY1 MX2 MX3 MY2 MY1 MY2 X Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros - Ejemplo

(Comienza desarrollo del ejemplo) CENTRO DE RIGIDEZ Y X MX1 CR MX2 MX3 MY2 MY1 Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros - Ejemplo

(Comienza desarrollo del ejemplo) CENTRO DE GRAVEDAD X Y CM Mecanismo Mín. Estable-Centro Rigidez-Centro Masa–Excentricidad–Muros - Ejemplo