Materials">
Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

Sistemas Estructurales - Grupo 10

Descargar como pdf o txt
Descargar como pdf o txt
Está en la página 1de 17

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO

FACULTAD DE ARQUITECTURA, URBANISMO Y ARTE


ESCUELA PROFESIONAL DE ARQUITECTURA

CURSO: ESTRUCTURAS I

ACTIVIDAD: TRABAJO SEMANA 01

TÍTULO: SISTEMAS ESTRUCTURALES EN EL PERU

DOCENTE:
MG. ING. JOSÉ ALFREDO ROLANDO
CÉSPEDES DEZA.
MG. ING. JEREMY REINOSO TORRES

ESTUDIANTES:
● Cava Melgarejo, Elssy Greise (100%)
● Nizama Sánchez, Ana Belén (100%)
● Ramírez Arcelles, Andrea Beatriz (100%)
● Saldaña Armas, Mariana Vanesa (100%)
● Valverde Romero, Jesús (100%)

COORDINADOR: RAMÍREZ ARCELLES, ANDREA BEATRIZ

CICLO: CUARTO

TRUJILLO – PERU
2023
SISTEMAS ESTRUCTURALES EN EL PERU
1. Estructuras de concreto armado
Todos los elementos de concreto armado que conforman el sistema
estructural sismorresistente cumplen con lo previsto en la norma técnica
E.60 concreto armado del RNE. En el Perú, los sistemas estructurales
más empleados son el pórtico de concreto armado y el pórtico más muros
estructurales.
a) Pórticos:
Los pórticos son un elemento estructural compuesto por columnas y
vigas, la composición de estos elementos forma un marco rígido que
puede resistir las fuerzas y mantenerse estable. El sistema de pórticos
consiste en vigas y columnas de hormigón armado, las cuales están
conectadas entre sí por medio de nudos rígidos que permiten la
transferencia de los momentos flectores y cargas axiales hacia las
columnas. Existen diferentes tipos de Pórticos simples, continuos y
reticulados, cada uno usados para la versatilidad del proyecto.
Además, según el RNE E. 030 aproximadamente el 80% de la fuerza
cortante de la base actúa sobre las columnas de los pórticos, en caso se
agreguen muros estructurales se diseñan para resistir la acción sísmica
total de acuerdo con su rigidez.

(Vigas de Pór�cos Especiales Resistentes a Momento – Gora Tools, 2020)

Este sistema es muy utilizado por tener muchas ventajas permite buena
distribución de cargas verticales. es muy versátil, nos permite adaptarnos
a una variedad de formas y tamaños obteniendo una mejor distribución en
los ambientes, al ser estructuras flexibles resiste los movimientos
sísmicos y es eficiente para su construcción, estos pórticos pueden ser
prefabricados lo que acelera este proceso.
Sin embargo, también presenta sus dificultades, el sistema tiene baja
resistencia y rigidez a cargas laterales, a pesar de su gran flexibilidad,
esta misma permite grandes desplazamientos, los cuales producen daños
en elementos no estructurales. asimismo, el uso de este sistema se ve
limitado a edificaciones de baja y mediana altura, ya que mientras más va
creciendo la construcción las dimensiones de las columnas aumentan y
con ellas sus costos, siendo un proyecto económicamente no viable.

2. Estructuras de Acero:
Se refieren a sistemas constructivos y de ingeniería en los que el acero,
en sus diversas formas, se utiliza como el material principal para la
creación de elementos estructurales como vigas, columnas, pilares,
armaduras y placas. Estas estructuras se caracterizan por su resistencia,
durabilidad y capacidad para soportar cargas significativas, lo que las
hace ideales para una amplia variedad de aplicaciones en la construcción
civil e industrial.
Entre las diversas configuraciones de estructuras de acero, los Pórticos
Especiales Resistentes a Momentos (SMF, por sus siglas en inglés) son
un tipo particularmente importante y eficiente.
a. Definición:
Un Pórtico Especial Resistente a Momentos (SMF) es un sistema de
estructura de acero diseñado específicamente para resistir cargas
sísmicas mediante la capacidad de disipar energía y mantener su
integridad estructural. Se caracterizan por tener conexiones de vigas y
columnas diseñadas para soportar cargas de momento, lo que les permite
resistir de manera eficaz las fuerzas inducidas por un terremoto (American
Institute of Steel Construction, 2020).
En estos sistemas, se utilizan secciones de acero altamente dúctiles en
las vigas, controlando el pandeo local y el pandeo lateral torsional. Las
conexiones entre las vigas y las columnas deben cumplir con las
precalificaciones definidas por la norma ANSI/AISC 358, que establece
zonas del panel y placas de continuidad para garantizar la resistencia y la
seguridad de los SMF.

(Vigas de Pór�cos Especiales Resistentes a Momento


– Gora Tools, 2020)

b. Diseño y Características de los SMF


Los Pórticos Especiales Resistentes a Momentos (SMF) presentan
características específicas en su diseño que los hacen adecuados
para resistir momentos sísmicos. Estas características incluyen:
• Conexiones dúctiles: Las conexiones en un SMF están
diseñadas para ser dúctiles y capaces de absorber energía durante
un terremoto, minimizando así la concentración de daños en
elementos estructurales específicos (Mazzoni et al., 2017).

I Pannillo, G., María Chacón, & Riera, H. (2018). Desarrollo y


programación de conexiones sismorresistentes. Tipos de
conexiones ANSI/AISC 358-16.
• Pórticos rígidos: Los SMF consisten en pórticos rígidos que son
capaces de resistir momentos sísmicos significativos y redistribuir
las cargas de manera eficiente (ASCE, 2020).

(Vigas de Pór�cos Especiales Resistentes a Momento – Gora Tools, 2020)

• Evaluación de la capacidad de deformación: El diseño de un


SMF debe incluir una evaluación detallada de la capacidad de
deformación de las conexiones y los elementos estructurales para
garantizar su rendimiento durante un terremoto (FEMA, 2019).
c. Ventajas de los Pórticos Especiales Resistentes a Momentos
(SMF):
• Mayor resistencia a cargas sísmicas: son efectivos para disipar
energía y reducir la amplitud de las oscilaciones durante un
terremoto, lo que contribuye a la seguridad de los ocupantes y la
integridad de la estructura.
• Mayor ductilidad: permite que la estructura absorba deformaciones
considerables antes de experimentar un colapso catastrófico
• Eficiencia en el uso del espacio: tienen un diseño eficiente que
permite una distribución óptima de las cargas.

d. Desventajas de los Pórticos Especiales Resistentes a Momentos


(SMF):
• Costos iniciales elevados: esto se debe a la necesidad de
materiales de alta calidad y mano de obra especializada, lo que
puede incrementar significativamente el presupuesto de
construcción.
• Requiere un mantenimiento constante: la inspección regular y las
reparaciones pueden ser necesarias para asegurar que la
estructura continúe cumpliendo con los estándares de seguridad.
• Limitaciones en la altura: son ideales para edificios de mediana y
alta altura, pueden no ser la elección óptima para rascacielos
extremadamente altos.
3. Estructuras de albañilería:
Un sistema estructural de albañilería se refiere a la técnica de
construcción que utiliza unidades de albañilería (como ladrillos, bloques
de concreto, piedra, etc.) unidas con mortero para formar muros y otros
elementos estructurales en una edificación. Este sistema ha sido utilizado
durante siglos en la construcción de edificaciones de todo tipo.
3.1. Unidades de albañilería:

Son los elementos básicos que se utilizan para construir estructuras


mediante técnicas de albañilería, estas están diseñadas para ser
apiladas, unidas con mortero y formar muros, arcos, bóvedas y otros
elementos de una edificación. Los más comunes son:

• Ladrillos: Son bloques de arcilla cocida o materiales similares.


Existen diferentes tipos de ladrillos, incluyendo ladrillos macizos,
huecos y perforados. También pueden variar en tamaño y color.
• Bloques de Concreto: Son bloques prefabricados de concreto, a
menudo huecos para reducir el peso y permitir el paso de
instalaciones eléctricas o plomería.
• Piedra: Aunque menos comunes en la construcción moderna, las
piedras naturales o labradas a veces se utilizan en la construcción
de muros, especialmente en edificaciones históricas o en zonas
donde este material es abundante.
• Adoquines: Son bloques generalmente de hormigón o piedra
utilizados para pavimentar áreas exteriores como patios y
calzadas.
Tipos de albañilería y especificaciones reglamentarias
a. Por la función estructural

Se clasifican en Portantes y No Portantes.

• Los muros portantes, son el sistema más básico y común de


albañilería. Consiste en muros hechos de ladrillos o bloques de
concreto que soportan el peso de la estructura. La resistencia y
estabilidad del muro proviene de la forma en que se disponen y
amarran las unidades de albañilería y del mortero que las une.

Muro portante y sus cargas. Tayta Construcciones. 2020

• Los muros no portantes, también conocidos como muros divisorios


o muros de cerramiento, son elementos de construcción que no tienen
como función principal soportar cargas verticales de la estructura de
un edificio. En lugar de eso, su función principal es la de dividir
espacios, proporcionar privacidad, actuar como aislante térmico o
acústico, o servir como elemento decorativo.
b. Por la distribución del refuerzo
• Muros no reforzados o de albañilería simple, se refieren a muros
que no cuentan con elementos de refuerzo o, en caso de tenerlos,
no cumplen con los requisitos mínimos establecidos por las
regulaciones para considerarse como muros reforzados. Según lo
establecido en la Norma E-070, estos muros solo pueden ser
empleados en edificaciones de un solo nivel.
• Muros reforzados, según la ubicación del refuerzo estos se
pueden clasificar en:
• Muros armados: se distinguen por tener el refuerzo ubicado
dentro de la estructura de albañilería. Este refuerzo suele estar
dispuesto a lo largo de la altura del muro (como refuerzo
horizontal) y a lo largo de su extensión (como refuerzo vertical).

Muro de albañilería armada. Cemento INKA. 2023

• Muro Laminar "Sandwich'': Este tipo de muro se compone de


una placa de concreto relativamente delgada (cuyo grosor varía
de 1 a 4 pulgadas, utilizando grout o concreto convencional),
que está fortalecida con una malla de acero en su parte central.
Además, se encuentra flanqueada por dos muros de albañilería
simple, los cuales cumplen la función de actuar como
encofrados para la placa.

Sección transversal de un muro laminar. Construcción albañileria


– Capitulo 01

• Albañilería confinada: Este es el método convencional


ampliamente utilizado en la mayoría de los países de América
Latina para edificar estructuras de hasta cinco niveles. En este
sistema, se destaca la presencia de un muro de albañilería
simple que se encuentra rodeado y enmarcado por una viga de
concreto armado. Esta viga se coloca después de la
construcción del muro.
Muro de albañilería confinada. Cemento INKA. 2023

4. ESTRUCTURAS DE MADERA
Se consideran en este grupo a las edificaciones cuyos elementos resistentes
son principalmente a base de madera. Se incluyen sistemas entramados y
estructuras arriostradas tipo poste y viga.
a) Sistemas Entramados:
Son construcciones hechas con postes y vigas, cerchas de cubierta,
porticados, etc. Están definidas como una armazón de tramas cerradas que
forman una estructura vertical que sostiene un “muro complejo”; está
compuesta por elementos verticales (pie-derecho) y elementos horizontales
(vigas soleras) superiores e inferiores.
Utilidad:
Sirve como una buena alternativa para la construcción de muros pues la
naturaleza orgánica de la madera le permite orientarse en direcciones
perpendiculares y así poder trabajar como si de una losa de hormigón se
tratara, con un peso menor y viniendo ya lista de taller (prefabricada).
Además, permite trabajar juntamente con otros materiales
(impermeabilizantes, lanas minerales para aislamiento térmico, barro
mezclado con fibras vegetales que pueden ser caña o bambú) por lo que sus
posibilidades de uso aumentan.
Las tablas que se usan para este tipo de construcciones son de secciones
reducidas espaciadas entre 40 y 60 cm. Normalmente presentan un espesor
similar, variando su longitud. Con estos entramados se construyen las
estructuras de muros y entrepisos, que luego se revisten.
Características
● Su distribución y disponibilidad en cuanto al material son altos.
● Sencillez de montaje.
● Trabajan juntamente con otros materiales fácilmente.
Variantes
Se divide en 3 variantes:
● Sistema Viga-Pilar: El sistema se aborda desde la prefabricación total de
sus piezas (Mayormente utilizado en terrazas en las zonas de playa y en
las zonas andinas)

Nota: Tomado de Google Images.


Permite tener luz entre columna y columna bastantes amplios. Para este
tipo de construcciones se deben tomar en cuenta la relación de esbeltez
establecida por la RNE, el límite para usarlas como columnas es que la
relación de esbeltez no sea mayor que 50.

Nota: Tomado del Reglamento Nacional de Edificaciones.


● Entramado pesado: Son estructuras macizas y artesanales que presentan
buena aislación térmica conjuntamente con un funcionamiento estructural
robusto, con separaciones de reducida dimensión, por lo que su
concepción estructural llega a ser de dos clases: la de un sistema
adintelado a base de pórticos de madera y la de entramados mixtos de
madera y otro material de relleno.
Este tipo de entramado ha sido usado mayoritariamente en casonas de
campo, y es un método que ya no se usa con frecuencia.

Nota: Tomado del capítulo 4 de la Asociación de Investigación Técnica de


las Industrias de la Madera y Corcho (1995).
● Entramado ligero: Este sistema se basa en una serie de elementos
portantes ligeros que asemejan muros (listones), constituido por
montantes de madera de secciones reducidas separadas a una
determinada distancia (30 - 60 cm); atadas arriba y abajo gracias a
correas horizontales, listones o testeros. Además, se colocan viguetas de
madera poco espaciadas para conformar suelos y techos

Nota: Tomado de Google images.


Los elementos verticales utilizados en estas estructuras son de una sola
altura y se apoyan sobre los suelos inferiores. Es importante tener en
cuenta que, según la norma, una columna larga tiene una carga admisible
igual a dos tercios de la carga de aplastamiento. Las columnas largas se
definen como aquellas cuya relación de esbeltez es mayor que Ck y
menor que 50.

Nota: Tomado de Google images.


• Sistema de globo: Fue el sistema primigenio, ahora se encuentra en
desuso dadas sus limitaciones para la prefabricación y mayor riesgo
frente al fuego.Su mayor característica es que los montantes son
continuos alrededor de su altura por lo que las construcciones solo
pueden llegar al máximo de 2 pisos.

Nota: Tomado de la Propuesta de un sistema de entramado ligero de


madera para la vivienda de interés social en Lima, Perú (Tesis de
maestría) 2021.
• Sistema de plataforma: La estructura es levantada planta por planta, de
manera que los niveles horizontales de los diferentes pisos actúan como
plataformas (diafragmas).
Nota: Tomado de la Propuesta de un sistema de entramado ligero de
madera para la vivienda de interés social en Lima, Perú (Tesis de
maestría) 2021.
b) Estructuras arriostradas:
Son elementos estructurales que se utilizan para rigidizar o estabilizar una
estructura impidiendo de esta forma su movimiento/desplazamiento parcial,
la mayoría de estas estructuras presentan un porticado con una luz amplia,
ayudado mediante escuadrías o uniones de ensamble.
Utilidad:
El arriostramiento ayuda a distribuir las cargas sísmicas a lo largo de la
estructura y previene alguna deformación que pueda llegar a causarse por
las cargas excesivas además de ir distribuyendo las cargas para acentuar su
efecto a fin de reducir las luces de pandeo (por compresión o flexión).

Nota: Tomado de Estructuras de madera, Arriostramientos (2019).


Características
● Es recomendado colocar los arriostramientos en las extremidades de la
estructura para resistir el efecto de torsión.
● Se utilizan de manera temporal en los sistemas de entramados, no deben
removerse hasta que la estructura esté aplomada, nivelada y si llegara el
caso arriostrado definitivamente (Según Artículo 12: requisitos de
fabricación y montaje del RNE).
● Se puede arriostrar con madera mediante diagonales (tracción y
compresión) y muros de corte (entramado ligero o CLT, por ejemplo),
siendo el primero el más común.

Nota: Tomado de Estructuras de madera, Arriostramientos (2019).


Tipos De Arriostramiento De Pórticos:

Nota: Tomado de Estructuras de madera, Arriostramientos (2019).

Se deben arriostrar en este tipo de construcciones tanto la cuerda superior


como inferior, además según norma “es necesario colocar adicionalmente un
sistema de arriostramiento diagonal o en Cruz de San Andrés definiendo una
zona”.

Nota: Tomado de Estructuras de madera, Arriostramientos (2019).

Resistencia y transmisión de fuerzas


Se debe considerar el área de influencia de la fachada y las condiciones de
apoyo además se consideran las fuerzas verticales originadas por el cambio
de directriz de la viga o cercha.
Las cruces de San Andrés: Diagonales en forma de "X" que proporcionan
estabilidad y resistencia a las fuerzas laterales.
Nota: Tomado de Estructuras de madera, Arriostramientos (2019).

El diámetro de la imagen es válido únicamente para las barras que no están


inclinadas (los montantes que constituyen las correas).
Para obtener los valores reales en los cordones (barras horizontales) y en las
diagonales, se debe tener en cuenta el ángulo que forma cada barra con su
proyección horizontal. En el caso de los cordones, este ángulo es la pendiente
del faldón (α), y en el caso de las diagonales, el ángulo es ligeramente menor.
Para obtener el verdadero valor de las fuerzas en estas barras, se divide el
valor obtenido por el coseno de dicho ángulo.

Nota: Tomado de Estructuras de madera, Arriostramientos (2019).

Los esfuerzos horizontales son transmitidos a través de sistemas resistentes


de cargas laterales, que pueden estar formados por vigas de contraviento
apoyadas en diafragmas verticales o por muros de mampostería en
estructuras más pequeñas. Se deben tener en cuenta los detalles
constructivos para garantizar la resistencia y evitar problemas futuros.

5. Estructuras de Tierra
Son edificaciones cuyos muros son hechos con unidades de albañilería de
tierra o tierra apisonada in situ. Los sistemas constructivos en tierra consisten
principalmente en muros de carga; se diseñaron para soportar cargas
verticales (peso propio, entrepisos, cubiertas y otros) y de servicio (carga
viva), sin incluir los efectos producidos por un sismo (no son sismos
resistentes) pero a pesar de tener una resistencia inferior a la de materiales
como el ladrillo, la tierra tiene una buena capacidad portante capaz de
superar más de 100 años de vida, con un correcto mantenimiento y uso.
Las opciones de la tierra son muy amplias. Existen varias técnicas en el
mundo, entre estas están:
• El ADOBE: Bloque de barro secado al sol. Éste suele estar mezclado con
fibras vegetales, generalmente paja, para darle mayor cohesión al bloque.
• El TAPIAL o TAPIA: Muro compuesto por tierra arcillosa húmeda,
apisonada y compactada gracias a un encofrado.
• El BTC, o Bloque de Tierra Comprimido: Similar en forma al adobe,
pero diferente en su forma de producción. Compuesto de una base de
arcilla húmeda más un aglomerante, se comprime y moldea, mediante
una prensa mecánica manual o automática.
• La TIERRA ENSACADA: también conocida como Superadobe.
Compuesto húmedo de tierra con una pequeña parte de cemento o cal
que al verterlo dentro de una especie de mangas de polietileno u otros
materiales, queda retenido formando hileras superpuestas que configuran
el edificio.
• El COB: Técnica que consiste en añadir “bolas” de barro viscoso que al
juntarse unas con otras, forman hiladas. Éstas deben dejarse secar cada
cierta altura para asegurar su estabilidad.
• El TERRÓN. Llamado así tanto el bloque de tierra y hierba extraída del
suelo, como la propia técnica que consiste en apilar dichos bloques en el
muro. (Principalmente empleado en Uruguay)
Además, existen técnicas mixtas, que mezclan y combinan la tierra con otros
materiales que le aportan cualidades portantes o flexibles:
• El ADOBILLO: Técnica que mezcla una estructura portante de madera,
con otra de relleno que confiere estabilidad y arriostramiento al conjunto.
Este relleno, similar al adobe, aunque diferente en forma, se machihembra
entre los pilares de madera. Usado en Chile.
• LA QUINCHA o BAHAREQUE: Entramado de caña, bambú u otro
elemento flexible, recubierto por barro. Ligero y elástico. Muy común en
Sudamérica y Panamá.
• LA TIERRA ALIVIANADA: Técnica compuesta por una estructura
portante, de madera o incluso acero, en la que el relleno es barro con un
alto contenido en fibras, casi siempre paja. Liviano y aislante.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

American Institute of Steel Construction. (2020). Seismic Provisions for


Structural Steel Buildings. ANSI/AISC 341-20.
Barros Bastidas, L. M., & Peñafiel Plazarte, M. J. (2015). Análisis
comparativo económico–estructural entre un sistema aporticado, un sistema
aporticado con muros estructurales y un sistema de paredes portantes, en un
edificio de 10 pisos (Bachelor's thesis, Quito, 2015.).

https://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/10314/3/CD-6143.pdf

Camacho Leyva, V. P. (2021). Propuesta de un sistema de entramado


ligero de madera para la vivienda de interés social en Lima, Perú (Tesis de
maestría). Universidad Politécnica de Catalunya, Escuela Técnica Superior de
Arquitectura de Barcelona , Máster Universitario en Estudios Avanzados de
Arquitectura , Línea de Innovación Tecnológica en Arquitectura -
ITA.https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/357312/TFM.VICTORIA
CAMACHO%20141021.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Estructuras de madera 8.1.Arriostramientos. (2019). Recuperado de:
https://eva.fing.edu.uy/pluginfile.php/205470/mod_folder/content/0/2019/S08E0
1%20-%20Arriostramientos.pdf?forcedownload=1
https://www.archdaily.pe/pe/992326/la-madera-contralaminada-alcanza-
nuevas-alturas-por-que-utilizar-clt-en-la-construccion
https://infomadera.net/uploads/descargas/archivo_6_Libro%20Casas%20de%2
0madera%20Sistemas%20constructivos.pdf
Federal Emergency Management Agency (FEMA). (2019). NEHRP
Recommended Seismic Provisions for New Buildings and Other Structures
(FEMA P-749). FEMA.

Inat Trigueros, S. (2011). Sistema de plataforma con entramado ligero de


madera: Puesta en obra y aceptación en España (Trabajo de fin de máster).
Màster en Edificació, [Universidad Politécnica de
Catalunya].https://core.ac.uk/download/pdf/41804617.pdf
Jiménez Morante, L. E., & Mazacón Lamilla, J. O. (2022). Análisis
comparativo de un edificio Aporticado de hormigón armado aplicando la norma
ecuatoriana nec-se-ds-2015 y la norma Peruana rne e. 030-2020–rne e. 060-
2020 (Doctoral dissertation, Universidad de Guayaquil-Facultad de Ciencias
Matemáticas y Físicas-Carrera Ing. Civil).

http://repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/60504/1/BMAT-E%20192-2022-
Ing.%20CIVIL%20-
%20JIM%C3%89NEZ%20MORANTE%20LUIS%20ENRIQUE%20-
%20MAZAC%C3%93N%20LAMILLA%20JAMILET%20ODALYS.pdf

Mazzoni, S., McKenna, F., Scott, M. H., & Fenves, G. L. (2017).


OpenSees: A Framework for Earthquake Engineering Simulation. Computers &
Structures, 85(3-4), 387-395.

Norma Técnica E.010 Madera. (2006). En Reglamento Nacional de


Edificaciones (RNE). Recuperado de https://cdn-
web.construccion.org/normas/rne2012/rne2006/files/titulo3/02_E/RNE2006_E_
010.pdf
https://revistas.unc.edu.ar/index.php/estructuras/article/download/24741/24011/
72269
Torres, R., & Carlos, J. (2012). El adobe y otros materiales de sistemas
constructivos en tierra cruda: caracterización con fines estructurales. Apuntes
Revista de estudios sobre patrimonio cultural, 25(2), 164–181.
http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1657-

También podría gustarte