Revista
Diseño sísmico de las edificaciones según método estático
Determinación de las cargas de servicio La determinación de las cargas de servicio toma en cuenta todos los pesos tanto constantes como variables, que son aplicados sobre los elementos resistentes de la estructura.
En primer lugar, explicando brevemente cada una de ellas, se puede decir que las cargas permanentes están constantes en un solo lugar durante toda la vida útil del edificio.
Esta labor debe prever que no se supere la carga estimada durante toda la vida útil.
Al tener en cuenta los pesos de los miembros estructurales se debe tener presente que la estimación de los pesos se van conociendo conforme se vaya avanzando en el análisis y nunca en sentido opuesto.
Cuando esta tarea se ha completado, se combinan las cargas que pueden darse tomando en cuenta la posibilidad de que ocurran dos o más cargas en un momento dado. Por ejemplo: una combinación de cargas poco probable sería que la azotea de un edificio se encuentre llena de personas, con lluvias, vientos fuertes y que en ese instante ocurra un sismo. Por lo tanto, las combinaciones de estas cargas evitan diseños basados en circunstancias poco realistas de funcionamiento de una estructura. Según el Código Sísmico de Costa Rica estas se llaman cargas de gravitacionales y a su vez se clasifican en:
• Permanentes • Temporales • Sísmicas
La razón se debe a que entre más grande la estructura mayor será el peso propio y se requerirá una estructura de dimensiones más grandes para soportar el peso que va aumentando en relación con el tamaño de la misma. Pero también se puede cambiar la resistencia de los materiales en caso de requerir miembros que soporten esfuerzos mayores que los establecidos en alguna fase previa de diseño. Dentro de las cargas permanentes, se toman en cuenta el peso de las vigas, de los sistemas de entrepiso, las columnas, los muros divisorios y de borde, al igual que los techos y los demás sistemas estructurales, así como los sistemas no estructurales que están anclados al edifico. En segundo lugar, las cargas temporales
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son las que pueden variar posición y su magnitud en el periodo de vida útil del edificio; estas dependen del propósito para el cual fue diseñado el edificio. Dentro de las encuentran dos móviles y movibles.
clasificaciones se subdivisiones más:
La diferencia entre ellas consiste en que las primeras son movidas por su propio impulso; como los camiones sobre un puente o el movimiento de las personas dentro de un edificio. Y las movibles son todas aquellas que deben ser desplazadas por un segundo agente como los materiales en un almacén o los muebles dentro de un edificio. En tercer lugar, las cargas sísmicas son producidas por la interacción del movimiento del suelo durante el sismo y las características de respuesta de la estructura. En muchos lugares del mundo, incluido nuestro país, las grandes ciudades se construyen sobre zonas sísmicas, donde es necesario edificar consciente del riesgo de los movimientos del suelo. Por esto, las estructuras pueden diseñarse para resistir un sismo sin incrementar en mucho el costo del proyecto; pero si la estructura ya ha sido construida y se quiere readecuar para que pueda soportar sismos; este trabajo resultará extremadamente costoso, al igual las reparaciones que deban hacerse luego de que se causó algún daño estructural
producto de un sismo. Ahora bien, durante un seísmo las ondas de movimiento se descomponen en fuerzas horizontales y verticales; para efectos de diseño se supone que los verticales son insignificantes en relación con la gravedad que producen los movimientos horizontales. Por otra parte, en el estudio de la resistencia sísmica de los edificios se generan movimientos del suelo y la estructura experimenta una carga dinámica. Sin embargo, es común que el análisis se base en una serie de fuerzas estáticas horizontales, en cada uno de los pisos de la estructura. Este estudio es válido para edificios de poca altura pero no se debe utilizar en obras de alturas mayores, en los que se debe utilizar un análisis dinámico del conjunto. De igual modo, un factor importante es el tipo del suelo sobre el cual se encuentra la estructura, ya que las arcillas blandas tienen un efecto de amplificar las ondas de los sismos. Si no se toma en cuenta el terreno sobre el cual se cimenta la edificación, esta podría fallar por un problema distinto a las cargas que recibe la estructura, por ejemplo un problema de licuación en las bases o asentamientos excesivos.
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