sistemas constructivos aporticados

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sistema constructivo aporticado

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Presentacin de PowerPoint

Arq. Jackieli Palma AlejandroConstrucciones IIDefinicionesSISTEMA CONSTRUCTIVO

Conjunto de elementos que combinados de una o varias formas permite entregar como producto un proyecto de construccin. En el caso de edificacin este producto es la vivienda y sus servicios asociados.Sistemas Constructivos Tradicionales (SCT):

Son aquellos sistemas constructivos, que se rigen en su construccin y diseo estructural por normas Peruanas o por normas extrajeras internacionales reconocidas y utilizadas en Chile.Sistemas Constructivos No Tradicionales (SCNT):

Son aquellos sistemas constructivos, compuestos por materiales innovadores en Peru y/o materiales conocidos, que no se rigen en su diseo y construccin por normas Peruanas o normas internacionales reconocidas y utilizadas en Chile.Sistemas Estructurales E.30

IntroduccinINTRODUCCINDesde el punto de vista estructura la caracterstica distintiva de los edificios en altura es la necesidad de resistir cargas horizontales. Las cargas horizontales pueden ser:

Las cargas horizontales pueden ser debidas al viento o a sismos. Excepcionalmente puede reconocer otras causas, como podra ser el caso de explosiones.4IntroduccinLas presiones del viento varan con la altura pero, en forma conservadora.

Esta aproximacin es frecuentemente utilizada para describir la accin del vientoCargas de viento sobre un edificioIntroduccinLa actividad ssmica en nuestro pas vara segn la regin y en las zonas de mediano o alto riesgo este estado de solicitacin pasa a ser determinante para el proyecto de la estructura.

Cargas de sismo sobre un edificioSin embargo, para el clculo antissmico se reemplaza la accin ssmica por un conjunto de fuerzas estticas horizontales equivalentes. De modo que puede pensarse en la accin ssmica como la de un conjunto de cargas horizontales, al igual que en el caso del viento. La accin del sismo se manifiesta como un movimiento de la base de la construccin.La variacin de esas fuerzas con la altura es diferente a la del viento y una aproximacin usual consiste en suponer una distribucin variable linealmente con la altura. 6IntroduccinLas deformaciones excesivas, adems de los problemas que podran ocasionar por el uso habitual de la construccin, conducen generalmente a fallas en materiales o elementos no estructurales (vidrios, revoques, revestimientos, etc.).

Las vibraciones excesivas tienen incidencia en el confort de las personas o en la utilizacin de mquinas o equipos sensibles. La estabilidad del edificio, en su conjunto, exige una determinada rigidez mnima del mismo.La estructura de un edificio debe poseer resistencia y rigidez. para poder garantizar la seguridad mnima requerida frente a las posibilidades de colapso de la construccin. RESISTENCIA RIGIDEZpara evitar desplazamientos o deformaciones excesivas, controlar las vibraciones y contribuir a la estabilidad del edificio. Introduccinla estructura debe ser suficientemente resistente y suficientemente rgida.Las estructuras antissmicas, deben de poseer ductilidad. Esto es, la estructura debe en este caso ser capaz de sufrir suficientes deformaciones plsticas antes de alcanzar alguna forma de colapso.Existen diversos sistemas estructurales con los que puede construirse el esqueleto de un edificio. Un sistema resultar eficiente si las condiciones de rigidez no hacen aumentar las secciones de los elementos estructurales ms all de los valores que poseen para cumplir las condiciones de resistencia. Sistema AporticadoEs un sistema estructural compuesto por un prtico especial, resistente a momentos, esencialmente completo.Definicin:

Es el sistema de construccin ms difundido en nuestro pas y el ms antiguo. Basa su xito en la solidez, la nobleza y la durabilidad.En el sistema Aporticado vemos como la carga se trasmite horizontalmente a medida que los prticos deben estar alineados para que exista una adecuada trasmisin de cargas9Sistema AporticadoEs aquel cuyos elementos estructurales principales consisten en vigas y columnas conectados a travs de nudos formando prticos resistentes en las dos direcciones principales de anlisis (x e y).Este sistema est estructurado exclusivamente con prticos. Es un sistema flexible. Si se desea incrementar la rigidez debe incrementarse la seccin (el momento de inercia a flexin) de las vigas o columnas, o disminuir la longitud de las vigas (por interposicin de ms columnas).

Sistema de prticosSistema AporticadoPrticoTambin se llama marco. Es un prtico plano formado por vigas y columnas unidas rgidamente. Es un elemento estructural flexible. En el sistema de prticos se ve implcito el ESFUERZO de flexin, cuando una carga no es colocada en el debido lugar, o de compresin. Se comporta de manera monoltica y es ms resistente tanto a las cargas verticales como a las horizontales.La cargas son tan puntales que es mejor alinear los prticos.

Sistema AporticadoEl sistema porticado tiene la ventaja al permitir ejecutar todas las modificaciones que se quieran al interior de la vivienda, ya que en l los muros, al no soportar peso, tienen la posibilidad de moverse.Sistema porticado posee la versatilidad que se logra en los espacios y que implica el uso del ladrillo. "La gente sigue queriendo el ladrillo.El sistema porticado por la utilizacin de muros de ladrillo y stos al ser huecos y tener una de cmara de aire, el calor que trasmiten al interior de la vivienda es menor.VentajasEste tipo de construccin hmeda es lenta, pesada y por consiguiente ms cara. Obliga a realizar marcha y contramarcha en los trabajos.Ejemplo. Se construye la pared y luego se pica parte del muro para hacer las II.SS.DesventajasSistema AporticadoEl rascacielos es una de las grandes conquistas del moderno diseo estructural, posibilitado por el prtico de plantas mltiples y por la elevada resistencia del acero y el hormign. En prtico pequeos tambin se puedenhacer de madera.

Sistema AporticadoEl Empire State, construido en 1930, tiene 102 plantas y una altura de 442 metros, no incluyendo los 60 de la torre proyectada originalmente como amarradero de dirigibles y los 67 metros de la antena de televisin.

Sistema AporticadoEl edificio de la Compaa de seguros John Hancock de Chicago, el edificio Sears tambin en Chicago, tienen alturas entre 365,76 y 441,96 metros y estructuras de acero que tienen marcos con intercolumnas de poca amplitud sobre el exterior del edificio.

Sistema AporticadoLos rascacielos de hormign no pueden alcanzar la altura de los construidos en acero, pero resultan econmicos hasta unos 180 metros, el edificio Water Tower de Chicago de 273 metros. Generalmente constan de estructuras exteriores y de un ncleo interno construido por medio de paredes de hormign. (Salvadori y Heller, 1998)El rango ptimo de luces de 6 a 15 m. (Engel, 2001).

Sistema AporticadoTabiqueTambin denominado pared, muro de corte o pantalla.Su deformacin, frente a cargas horizontales, se produce en un modo de fiexin.

Sistema AporticadoSistemas de prticos y tabiquesEs un sistema de buen comportamiento. En l coexisten prticos y tabiques actuando en la misma direccin. Cada uno de ellos contribuye a suplir las falencia del otro.

La deformacin del prtico es del tipo de corte y la del tabique, de flexion.

En los pisos superiores, por el contrario, la deformacin relativa del prtico es pequea y la del tabique, grande. En este caso el esfuerzo cortante externo es soportado por el prtico y el tabique se "cuelga" de l. En los pisos inferiores el prtico se deforma mucho y el tabique muy poco. Este ltimo absorber la mayor parte del esfuerzo cortante de las cargas externas en esos pisos y el prtico se "apoya en el tabique.

Sistema AporticadoCONSIDERACIONES GENERALES:Cualquier sistema estructural y constructivo es posible de ser utilizado para resolver edificaciones de vivienda, pero aparecen variables que ayudan a tomar decisiones, por ejemplo: Arquitectnicas: imagen, funcionalidad, estilo

Sistema AporticadoCONSIDERACIONES PARA EDIFICACIONES DE VIVIENDA DE MEDIANA ALTURASistema AporticadoCONSIDERACIONES GENERALES:Cualquier sistema estructural y constructivo es posible de ser utilizado para resolver edificaciones de vivienda, pero aparecen variables que ayudan a tomar decisiones, por ejemplo: Arquitectnicas: imagen, funcionalidad, estilo

Sistema AporticadoArquitectnicas: planteamiento espacial, tamao y forma del lote, localizacin y nmero de parqueaderos

Sistema Aporticado

Arquitectnicas: disposiciones estructurales sismoresistentes (juntas, edificios excentos, etc.), regularidad del volumen de la edificacin, regularidad de la modulacin estructural.

Sistema AporticadoComerciales: ventas, estrato socio econmico, aceptacin cultural, condiciones financieras.

Sistema AporticadoComerciales: Posibilidad de crecimiento progresivo, velocidad constructiva, costos financieros.

Sistema AporticadoTcnicas: Tipo de terreno, facilidad de mano de obra, condiciones del mercado de materiales.

Sistema AporticadoTcnicas: Infraestructura del constructor, capacidad tecnolgica.

Sistema AporticadoPORTICOSMUROS

Los sistemas duales y combinados tienen las ventajas y desventajas de estos dos sistemas bsicos.Por otro lado las edificaciones aporticadas son ms flexibles en sus primeros pisos y ms rgidas arriba, contrario a lo que le sucede a las edificaciones sobre muros, que se comportan ms como una viga en voladizo.28Sistema AporticadoSISTEMAS ESTRUCTURALESCARACTERISTICAS COMPARATIVASSISTEMA DE MUROSLuces pequeas y medianasRestriccin para grandes vanosRestriccin para cambios posterioresBajo costo (Estructura + cerramiento)Facilidad en mano de obraFacilidad de diseo y clculo estructural Edificaciones de mediana alturaEdificios ms rgidosContinuidad vertical de los murosSISTEMA DE COLUMNASLuces medianas y grandesPosibilidad de grandes vanosPosibilidad para cambios posterioresMayor costo (Muros posteriores)Menos facilidad en mano de obraDiseo y clculo estructural especializadoEdificaciones en alturaEdificios ms flexiblesContinuidad vertical de las columnas, pero no de los muros divisorios.Mampostera confinadaMAMPOSTERA CONFINADA Consiste en un sistema de muros portantes que basan su transmisin de cargas verticales y horizontales y su resistencia sismo resistente en la organizacin ms o menos ortogonal de sus muros reforzados a travs de columnetas y viguetas de amarre fundidas en concreto reforzado cada cierta distancia.

Mampostera confinada

MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL Se trabaja con bloques de perforacin vertical en concreto o en arcilla. Debe cumplir con todas las mismas caractersticas ya vistas de los sistemas de muros estructurales.Resuelve su comportamiento sismo resistente con un reforzamiento vertical interno a travs de las celdas del bloque, consistente en dovelas o aceros de refuerzo cada cierta distancia, un reforzamiento horizontal cada 3 o 4 hiladas (escalerilla) y empalmes de ganchos de anclaje en las esquinas.

ACEROS VERTICALES COMO REFUERZO A LA FLEXIONACERO HORIZONTAL COMO REFUERZO AL CORTANTE31Mampostera confinada

Mampostera estructural en bloque de concreto.

Requiere muros en ambos sentidos.Perfecta modulacin arquitectnica.Luces cortas, vanos pequeos.Dificulta parqueaderos en primeros pisos.Requiere acabado adicional (estuco + pintura).Buen comportamiento ssmico.Mampostera confinadaMampostera estructural en bloque de arcilla.

Facilidad de ser usado como acabado Se adapta a luces pequeas tipo vivienda. Modulacin perfecta de muros. Dificultad de parqueaderos en stanos.

Sistema aporticado

Muro de ductilidad limitada

Sistema aporticado

Mampostera confinada

Sistemas DualesSistemas Duales38

PRTICOS EN ACEROPORTICOS EN ACERO39

Mampostera confinada

Sistema aporticado

Sistemas DualesSistemas Duales42

Mampostera confinada

PRTICOS EN ACEROPORTICOS EN ACERO44

Muro de ductilidad limitada

Columnas y loza de acero46