UNSCH FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS GEOLOGIA Y CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL A LBAÑILERIA E STRUCTURAL (I C -436) G RUPO 02: C ARGAS.

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1 UNSCH FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS GEOLOGIA Y CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL A LBAÑILERIA E STRUCTURAL (I C -436) G RUPO 02: C ARGAS H ORIZONTALES

2 CARGAS HORIZONTALES Y VERTICALES Albañilería Estructural IC-436 II. CARGA HORIZONTAL 1.1 CARGAS HORIZONTALES: Se originan de acuerdo a agentes ambientales (viento, olas, impactos, sismos ) y empujes. Producen compresiones en los elementos horizontales y flexiones en los elementos verticales. 1.2 ACCIONES ACCIDENTALES (Cargas sísmicas) Estas acciones se caracterizan por que pueden tomar valores significativos solo durante pequeñas fracciones de tiempo; dentro de esta categoría se incluyen fundamentalmente al sismo y al viento Los sismos producen oscilaciones horizontales que ocasionan fuerzas de inercia (Fi), que actúan horizontalmente sobre cada piso y techo, por encima de la cimentación en forma concentrada

3 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 II. CARGA HORIZONTAL 1.3 Características  Durante un sismo el suelo vibra tanto horizontal como vertical mente, el movimiento vertical generalmente se desprecia en el diseño, pero el movimiento horizontal es el principal responsable de los daños.  En el análisis estructural estas acciones se idealizan como fuerzas horizontales.  La magnitud de las fuerzas horizontales depende de la cantidad y tipo de aceleraciones del suelo, así como de la masa rigidez de la estructura.  Para evaluar la importancia el diseño sísmico se puede consultar el mapa sísmico considerado en la norma E-030, donde el territorio de Perú queda dividido en tres zonas asignándole un valor.

4 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 II. CARGA HORIZONTAL 1.4 Albañilería frente a los sismos Las construcciones de ladrillo sometidas a fuerzas sísmicas, has presentado las siguientes fallas:  Falla por corte  Falla por Flexión  Falla por asentamiento diferencial de la cimentación Los daños causados por los sismos, en construcciones de albañilería, han sido con frecuencia muy severos y es que común que en el desempeño de estas construcciones se compare desfavorablemente con las estructuras de acero y de concreto armado

5 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 II. CARGA HORIZONTAL 1.5 ESTRUCTURACIÓN Consiste en definir con claridad todos los elementos del edificio; llámese estos muros de ladrillo, placas, columnas, tabiques, escaleras, etc.  Concepción estructural: implica su forma, la ubicación de los elementos resistentes.  Las fuerzas horizontales que se generan por sismos son resistidas por un mecanismo de muros de corte conectados entre sí por diafragmas indeformables que reparten las fuerzas cortantes.  Los muros de ladrillo son los elementos estructurales principales, tanto por cargas de gravedad como por sismo y la distribución simétrica de ellos en planta y su continuación en elevación, así como su densidad suficiente en las dos direcciones será determinante en las dos direcciones será determinante para un buen comportamiento Sismo-resistente. Buena estructuración + Buen análisis = Diseño Optimo

6 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 II. CARGA HORIZONTAL

7 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 II. CARGA HORIZONTAL 1.7 Análisis por carga Horizontal (SISMOS) Se parte de una estructura compuesta de muros, cimentación, entrepisos y techos de concreto armado.  Idealización estructural, se utiliza el método de rigideces, que considera los muros como placas rectangulares homogéneas.  Determinación de las rigidez de un muro:

8 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 II. CARGA HORIZONTAL

9 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 II. CARGA HORIZONTAL

10 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 III. C ARGA H ORIZONTAL Viento 2.0 AISLADORES SISMICOS CONCEPTO: aislar el edificio del suelo a través de verdaderas gomas amortiguadoras cuya función es disipar la energía proveniente del sismo. Formado por un conjunto de láminas planas de goma intercaladas por placas planas de acero adheridas a la goma y cubierto en sus extremos superior e inferior por dos placas de acero en las cuales se conecta con la superestructura en su parte superior y la fundación en su parte inferior

11 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 III. C ARGA H ORIZONTAL Viento Funciones primordiales. _aumentar el amortiguamiento del aislador a través de fluir bajo deformación lateral. _rigidizar la estructura lateralmente para cargas de servicio y eventuales como el viento. edificio SIN aislación basaledificio CON aislación basal

12 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 III. C ARGA H ORIZONTAL 3.0 DISIPADORES DE ENERGIA EN EDIFICACIONES Son dispositivos diseñados para absorber la mayoría de la energía sísmica, evitando así que ésta sea disipada mediante deformaciones inelásticas en los elementos estructurales.

13 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 III. C ARGA H ORIZONTAL Viento clasificados como : HISTERÉTICOS: son dispositivos que disipan la energía mediante las fuerzas de fricción que se presentan por el desplazamiento relativo entre dos placas en contacto. Son diseñados para deslizar a una carga predeterminada, y permanecen inactivos mientras no existe una demanda sísmica importante sobre el edificio. VISCOELÁSTICOS: disipan la energía por medio de las deformaciones inducidas por un pistón en una sustancia altamente viscosa. dependen esencialmente de la velocidad.

14 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 III. C ARGA H ORIZONTAL Viento 4.0 VIENTO Las edificaciones expuestas a la acción del viento, serán diseñadas para resistir las cargas (empujes o succiones) exteriores e interiores debidas al viento, suponiendo que este proviene de cualquier dirección horizontal. Las estructuras se analizan de manera que el viento pueda actuar por lo menos en dos direcciones horizontales perpendiculares e independientes entre sí. Se elegirán aquellas que representen las condiciones más desfavorables para la estabilidad de la estructura en estudio (o parte de la misma), tomando en cuenta la rugosidad del terreno según la dirección del viento.  Volteo  Levantamiento  Presiones interiores

15 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 III. C ARGA H ORIZONTAL Viento 4.1.-VELOCIDAD BASICA DEL VIENTO Es la mayor velocidad que se asocia con una probabilidad anual del 2% medida en un punto situado a 10 m sobre el nivel del suelo La velocidad básica mínima del viento en cualquier lugar no debe ser menor de la que se muestra en el mapa de zonas de Velocidad Básica del Viento en el Perú. El diseñador debe investigar si en el sitio de la obra se cuenta con registro de velocidades mayores a las del mapa de Velocidades Básicas del Viento, y utilizarlas.

16 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 III. C ARGA H ORIZONTAL Viento 4.2 Método para el cálculo de la presión de diseño de viento Exposición Se debe asignar una exposición al sitio donde se diseñará la estructura. 4.2.1 Exposición B tiene suelo con edificaciones, bosques o irregularidades superficiales que cubre por lo menos el 20% del área a nivel del suelo, extendiéndose 1.50 km o más desde el lugar. 4.2.2 Exposición C tiene suelo plano y generalmente abierto, extendiéndose 0.75 km o más desde el lugar en cualquier cuadrante completo. 4.2.3 Exposición D representa la exposición más crítica en áreas con Velocidades básicas de viento de 120 km/h o mayores y tiene un terreno plano y sin obstrucciones frente a grandes cuerpos de agua de más de 1.5 km o mayores en ancho relativo a cualquier cuadrante del lugar de la obra. La exposición D se extiende al interior desde la costa 0.50 km ó 10 veces la altura de la edificación.

17 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 III. C ARGA H ORIZONTAL Viento 3.6 Elementos y componentes de las estructuras Las presiones de diseño de viento para cada elemento o componente de una estructura deben determinarse a partir de la ecuación 5-1 y de los valores Cq, y debe aplicarse perpendicularmente a la superficie. Para las fuerzas que actúan hacia fuera el valor de Ce debe obtenerse en base a la altura promedio del techo y aplicarse a toda la altura de la estructura. 3.7Coeficiente de exposición Ce

18 C ARGAS H ORIZONTALES Y V ERTICALES Albañilería Estructural IC-436 III. C ARGA H ORIZONTAL Viento 3.8 Coeficiente de presión Cq 3.9 Presión de remanso del viento q s