diseño de edificios de acero estructural
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Diseño de edificios habitacionales y de oficinas
Ricardo Herrera MardonesDepartamento de Ingeniería Civil, Universidad de Chile
Santiago, ChileMarzo de 2007
Elaboración, guión y locución a cargo del Dpto. de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile con coordinación del Ing. Ricardo Herrera
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CONTENIDODiseño de edificios habitacionales y de oficinas
1. Introducción
2. Componentes
3. Sistemas estructurales
4. Consideraciones de diseño
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CARACTERISTICAS1.Introducción
• Estructura repetitiva en altura
• Relaciones alto/base moderadas a altas
• Maximización del espacio útil
• Minimización del costo de construcción
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SOLICITACIONES1.Introducción
• Peso propio
• Sobrecargas permanentes
• Sobrecargas de uso
• Viento
• Sismo
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ESTRUCTURATIPICA
2. Componentes
Losa
Fundación
Estructura
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FUNDACIONES2. Componentes
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LOSA2. Componentes
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ESTRUCTURA2. Componentes
Viga principal
Fundación
Viga secundaria
ColumnaDirección principal de la losa
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2. Componentes
• Vigas
ESTRUCTURA
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2. Componentes
• Columnas
ESTRUCTURA
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2. Componentes
• Arriostramientos
ESTRUCTURA
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3. Sistemas estructurales INTRODUCCION
Piso
s
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3. Sistemas estructurales
• Marcos resistentes a momento
• Marcos arriostrados concéntricamente
• Marcos arriostrados excéntricamente
EDIFICIOS DE ALTURABAJA Y MEDIA
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3. Sistemas estructurales
• Marcos resistentes a momento
Columnas
Vigas
EDIFICIOS DE ALTURABAJA Y MEDIA
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3. Sistemas estructurales
• Marcos arriostrados concéntricamente
Arriostramiento
EDIFICIOS DE ALTURABAJA Y MEDIA
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3. Sistemas estructurales
• Marcos arriostrados excéntricamente
Arriostramiento
“Link”
EDIFICIOS DE ALTURABAJA Y MEDIA
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3. Sistemas estructurales
• Marcos mixtos
EDIFICIOS DE ALTURABAJA Y MEDIA
Núcleo de hormigón
Vano arriostrado
Marco rígido
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EDIFICIOS ALTOS3. Sistemas estructurales
• Sistema de muros
• Sistema de núcleo
• Sistema de marco mixto
• Sistema de tubo
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EDIFICIOS ALTOS3. Sistemas estructurales
• Sistema de muros
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EDIFICIOS ALTOS3. Sistemas estructurales
• Sistema de núcleo
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EDIFICIOS ALTOS3. Sistemas estructurales
• Sistema de marco mixto
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EDIFICIOS ALTOS3. Sistemas estructurales
• Sistema de tubo
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4. Consideraciones de diseño
• Estructuración.• Definición de solicitaciones a considerar.• Modelamiento• Selección preliminar de elementos.• Análisis.• Evaluación.
ETAPAS
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4. Consideraciones de diseño ESTRUCTURACION
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4. Consideraciones de diseño
• Transmisión de carga vertical
ESTRUCTURACION
(a) (b) (c)
Viga detransferencia
Tirantes
Columna
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4. Consideraciones de diseño
• Transmisión de carga horizontal
ESTRUCTURACION
Piso
s
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4. Consideraciones de diseño
• Cargas muertas.• Cargas vivas estáticas.• Cargas vivas móviles.• Impacto.• Nieve.• Viento.• Sismos.• Otros.
SOLICITACIONES
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4. Consideraciones de diseño
• Experiencia previa• Métodos aproximados de solución
– Método del portal (edificios bajos)– Método del voladizo (edificios altos)
• Mecanismo de falla
DIMENSIONAMIENTOPRELIMINAR
P
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4. Consideraciones de diseño
• Análisis lineal elástico
• Análisis no lineal– Efectos de 2º orden– No linealidad del material
• Análisis plástico
ANALISIS
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4. Consideraciones de diseño
• Comportamiento global:– Códigos de construcción local
• Limitación de deformaciones a nivel de servicio y último
• Limitación de esfuerzos en elementos
• Comportamiento local– Especificaciones de diseño de elementos
(AISC, AISI, etc.)• Resistencia
EVALUACION
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4. Consideraciones de diseño
• Recomendaciones (Guía de diseño 5 AISC)– Espaciar las vigas al máximo practicable– Minimizar las conexiones de momento y de
diagonales de arriostramiento
ECONOMIA
Vanos marco rígidoo arriostrado
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4. Consideraciones de diseño
• Recomendaciones (Guía de diseño 5 AISC)– Privilegiar el uso de acero de mayor
resistencia– Usar pocos tamaños– Utilizar las reducciones de la carga viva
ECONOMIA