lunes, 8 de julio de 2013

EDIFICIOS - CARGAS SÍSMICAS

• El periodo natural de una estructura varia de acuerdo con su altura arriba de la base y su dimensión paralela a la dirección de las fuerzas aplicadas. Las estructuras relativamente rígidas oscilan rápidamente y tienen periodos cortos, mientras que las estructuras más flexibles oscilan más lentamente y tienen periodos mayores.

Un sismo consiste en una serie de vibraciones longitudinales y transversales inducidas en la corteza terrestre por el movimiento abrupto de las placas a lo largo de las líneas de falla. Los impactos de un sismo se propagan a lo largo de la superficie en forma de ondas y se atenúan logarítmicamente con la distancia desde la fuente. Aun cuando estos movimientos del suelo son de naturaleza tridimensional, se considera que sus componentes horizontales son las más críticas en el diseño estructural; los elementos que sustentan caras verticales en una estructura generalmente tienen una reserva considerable para resistir cargas verticales adicionales,

•La masa superior de una estructura desarrolla una fuerza de inercia cuando tiende a permanecer en reposo mientras que la base se desplaza por los movimientos del suelo por el sismo. De la segunda ley de Newton, esta fuerza es igual al producto de la masa por la aceleración.1.

• Una fuerza lateral estáticamente equivalente la fuerza cortante en la base, puede calcularse para estructuras regulares menores que 73 m (240’) de altura, estructuras irregulares no mayores que cinco pisos de altura y estructuras con un bajo riesgo sísmico.

• La fuerza cortante en la base es el valor mínimo de diseño de la fuerza sísmica lateral total en una estructura que se supone responde en cualquier dirección horizontal. Se calcula multiplicando la carga muerta total de la estructura por varios coeficientes que reflejan el carácter y la intensidad de los movimientos del suelo en la zona sísmica, el tipo de perfil del suelo que subyace a la cimentación, el tipo de ocupación, la distribución de la masa y la rigidez de la estructura, y el periodo natural de la estructura —el tiempo que requiere una oscilación completa. 2.

• La fuerza cortante en la base se distribuye en cada día grama horizontal arriba de la base de las estructuras regulares proporcionalmente al peso del piso en cada nivel y a la distancia desde, la base. 3.


• Se requiere un análisis dinámico ms complejo para las estructuras de gran altura, para las estructuras de forma irregular o de sistema reticular, o para las estructuras construidas en suelos blandos o pasticos susceptibles de falla o de colapso bajo carga sísmica.

• Cualquier carga lateral aplicada a una distancia por arriba de la rasante genera un momento de vuelco en la base de la estructura. Para el equilibrio, el momento de vuelco debe contrabalancearse mediante un momento externo de restauración y un momento resistente interno suministrado por fuerzas desarrolladas en las columnas y en los muros de cortante. 4.

• La carga muerta de la estructura suministra un momento de restauración que actúa alrededor del mismo punto de rotación que el movimiento de vuelco, El reglamento de construcciones generalmente requiere que el momento de restauración sea por lo menos 50% mayor que el momento de vuelco. 5.

La siguiente es una breve introducción a la manera como un sistema estructural debe resolver todas las fuerzas que actúan sobre un edificio y transmitirlas al suero. Para una información más completa sobra el análisis y el diseño estructural de los edificios, véase la bibliografía.

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