ACIES ACIES Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural ACIES Análisis desde NSR10 y normas colombianas Ing. José Joaquín Álvarez Enciso Coordinador Ingeniería Curaduría Urbana 3- Bogotá Bogotá, Noviembre 26 de 2015 Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural ACIES Confesar Para una persona significar reconocer y declarar, obligada por la fuerza de la razón o por otro motivo, lo que sin ello no reconocería ni declararía (Definición RAE) Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural ACIES Un cura recién ordenado se confiesa por primera vez con su obispo: - Dime hijo mío ¿Qué tal has llevado los votos durante esta tu primera semana? - Verá eminencia, en cuanto a la pobreza he regalado mi hábito y me visto con uno que ya se había desechado, mis sandalias están rotas y llenas de agujeros y doy la mitad de mi comida a los pobres que vienen al comedor. - Muy bien, hijo mío, muy bien, continúa. - En cuanto a la obediencia hago cualquier cosa que me mande cualquier otro padre sin pensar en si es justo o adecuado, dando gracias al Señor por tener el privilegio de obedecer. - Muy bien, hijo mío, excelente, excelente. - Finalmente, eminencia, en esta semana he hecho el amor con 37 mujeres. El Obispo casi se cae de la silla y con ojos desorbitados pregunta: - Pero ¡Hijo mío! ¡¿Y el voto de castidad?! El curilla, asustado y con cara de perplejidad responde: - Ah, pero… ¿no era de CANTIDAD ? ? ? Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural ACIES Contenido I. Introducción II. Errores comunes en datos de entrada III. Errores en las variables del modelo IV. Errores en el análisis de resultados V. Resumen Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural ACIES Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Objetivos ACIES • Presentar errores típicos que se encuentran al momento de revisión de los modelos de análisis estructural de acuerdo al Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR10. • Repasar conceptos básicos que se deben considerar para el modelo de las estructuras de acuerdo al Reglamento NSR10. • Dar una serie de recomendaciones para evitar errores en el modelamiento de las estructuras, en especial por “aplicar la norma de memoria” y no consultarla al momento de definir los parámetros de diseño. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Análisis de la estructura A.4.4 NSR10 ACIES • El efecto de las fuerzas sísmicas, obtenidas de acuerdo con los requisitos de fuerza horizontal equivalente, correspondientes a cada nivel, debe evaluarse por medio de un análisis realizado utilizando un modelo matemático linealmente elástico de la estructura, que represente adecuadamente las características del sistema estructural. • El análisis, realizado de acuerdo con los principios de la mecánica estructural, debe tenerse en cuenta, como mínimo: 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Análisis de la estructura A.4.4 NSR10 a) b) c) d) e) f) g) ACIES Las condiciones de apoyo de la estructura, especialmente cuando se combinen elementos verticales de resistencia sísmica con diferencias apreciables en su rigidez, El efecto de diafragma, rígido o flexible, de los entrepisos de la edificación, en la distribución del cortante sísmico del piso a los elementos verticales del sistema estructural de resistencia sísmica, Las variaciones en las fuerzas axiales de los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica causadas por los momentos de vuelco que inducen las fuerzas sísmicas, Los efectos torsionales Los efectos de la dirección de aplicación de la fuerza sísmica En estructuras de concreto reforzado y mampostería estructural, a juicio del ingeniero diseñador, consideraciones acerca del grado de fisuración de los elementos, compatibles con las fuerzas sísmicas y el grado de capacidad de disipación de energía prescrito para el material estructural, y Las rigideces que se empleen en el análisis estructural para el diseño sísmico deben ser definidas por el ingeniero diseñador de acuerdo con su criterio, teniendo en cuenta los preceptos dados para cada material estructural en el Título correspondiente de este Reglamento. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Cortante Sísmico para derivas ACIES Ref. Prefacio NSR10 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Cortante sísmico para diseño • Edificios bajos ACIES 2,5 2,5 ∅ ∅ ∅ • Edificios Altos 1,2 1,2 1,75 1,2 1,2 TR Cu Ta R ∅ ∅ ∅ • Edificios muy altos 1,2 1,75 26-11-2015 JJAE 1,2 ∅ ∅ ∅ Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Variables en el cortante sísmico ACIES • Edificios Altos Factor importancia 1,0 a 1,5 0,8 a 3,5 Ajuste 80 a 100% Masa = A* (0,4 a 1,3) + 0.25%CV 0,05 a 0.50 9,81 no debería modificarse 0,47 a 0.73 Límite según zona sísmica y sistema estructural 1a8 0,8 a 1 0,8 a 1 0,75 a 1 0.9 sol 0,75 a 1 0,43 a 1 SON 14 DATOS BASICOS DEL MODELO DONDE NO SE DEBERÍA EQUIVOCAR EL INGENIERO 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural ACIES ADVERTENCIA: Cualquier parecido con la realidad es simple coincidencia Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en la coordinación ACIES La falta de coordinación con la arquitectura de muchos proyectos implican rediseños en casos como: • Pendientes y altura libres en rampas que implican mover la vigas o el pórtico y ajustar el modelo. • Escaleras: las alturas libres, anchos, descansos son interferidos por la estructura. • Usos y volumetrías no permitidas que producen cambios en cargas y rediseños 26-11-2015 JJAE ¿DEMOLER LA VIGA O CLAUSURAR LA ESCALERA? Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en la coordinación ACIES 1. Usted diseño un proyecto y el arquitecto movió la escalera en el cual una parte queda debajo de una de las vigas principales. ¿Cuál es la altura libre mínima permitida debajo de una viga en una escalera? a. b. c. d. e. 26-11-2015 2.40 m 2.20 m 2.10 m 2.05 m 2.00 m JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en la coordinación ACIES K.3.8.3.10 — Altura libre mínima — Toda escalera debe disponer de una altura libre mínima de 2. 05 m, medida verticalmente desde un plano paralelo y tangente a las proyecciones de los peldaños hasta la línea del cielo raso. Calabazada 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en la coordinación ACIES 2. ¿Cuál es la pendiente máxima y la altura libre mínima para una rampa vehicular curva en una edificación diseñada para Bogotá? a. b. c. d. e. Pendiente máxima 18% y altura libre mínima 2.40m Pendiente máxima 20% y altura libre mínima 2.20m Pendiente máxima 18% y altura libre mínima 2.20m Pendiente máxima 20% y altura libre mínima 2.40m Ninguna de las anteriores Referencia POT, decreto 190/04 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en la coordinación ACIES Edificio abandonado durante más de 20 años. Mal diseño de la rampa: curva, alta pendiente, poco gálibo 2.20 1.60 30% Si es un carro viejito toca sacarlo empujado 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en la coordinación ACIES 3. La Curaduría le informa que Personería revisó y falta el diseño estructural del tanque de agua, que tiene que diseñarlo y radicarlo ese día (o se desiste y pierde el beneficio del decreto 562), y el ingeniero hidráulico está de vacaciones. ¿Cuál es tamaño recomendable del volumen de agua, considerando el consumo, los días de la reserva, según las normas vigentes para un proyecto en Bogotá, estrato 4, con veinte apartamentos de tres alcobas cada uno? a. b. c. d. e. 26-11-2015 140 Lt/ hab/día por un día, tanque 14m3 200 Lt/hab/día por un día, tanque 20m3 100 Lt/hab/día por dos días, tanque 20m3 140 Lt/hab/día por tres días, tanque 42m3 Ninguna de las anteriores JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en la coordinación ACIES Nivel de complejidad del sistema Dotación neta máxima para poblaciones con Clima Frio o Templado (L/hab.día) Dotación neta máxima para poblaciones con Clima Cálido (L/hab.día) Bajo 90 100 Medio 115 125 Medio alto 125 135 Alto 140 150 Referencia RAS Res 1096/00, 2320/09 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en el trámite ACIES 4. Usted diseño una edificación con NSR98, que está en construcción. La licencia inicial de 2 años, fue prorrogada por 1 año, revalida por 2 años y nuevamente prorrogada por 1 año, vence en octubre de 2016. Van a ampliar, con qué trámite y norma debe diseñarse ? a. b. c. d. e. 26-11-2015 Modificación de licencia vigente con NSR98 y no requiere vulnerabilidad Modificación de licencia vigente con NSR98 y requiere vulnerabilidad Modificación de licencia vigente con NSR10 y no requiere vulnerabilidad Modificación de licencia vigente con NSR10 y requiere vulnerabilidad Se debe renunciar a la licencia, solicitar una nueva para ampliación, incluir vulnerabilidad y rehabilitación con NSR10 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en el trámite ACIES DECRETO UNICO DE VIVIENDA 1077 de 2015 • ARTICULO 2.2.6.1.2.4.3 Tránsito de normas urbanísticas y revalidación de licencias. Cuando una licencia pierda su vigencia por vencimiento del plazo o de la prórroga, el interesado deberá solicitar una nueva licencia, ante la misma autoridad que la expidió, ajustándose a las normas urbanísticas vigentes al momento de la nueva solicitud. Sin embargo, el interesado podrá solicitar, por una sola vez, la revalidación de la licencia vencida, entendida esta como el acto administrativo mediante el cual el curador urbano o la autoridad encargada de la expedición de licencias urbanísticas, concede una nueva licencia, con el fin de que se culminen las obras y actuaciones aprobadas en la licencia vencida, siempre y cuando el proyecto mantenga las condiciones originales con que fue aprobado inicialmente, que no haya transcurrido un término mayor a dos (2) meses desde el vencimiento de la licencia que se pretende revalidar… 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en el trámite ACIES Usted diseño una edificación de oficinas con NSR98, que está en construcción. La licencia inicial de 2 años, fue prorrogada por 1 año, revalida por 2 años y nuevamente prorrogada por 1 año, vence en octubre de 2016. Van a cambiar a colegio, con qué trámite y norma debe diseñarse ? a. b. c. d. e. 26-11-2015 Modificación de licencia vigente con NSR98 y no requiere vulnerabilidad Modificación de licencia vigente con NSR98 y requiere vulnerabilidad Modificación de licencia vigente con NSR10 y no requiere vulnerabilidad Modificación de licencia vigente con NSR10 y requiere vulnerabilidad Se debe renunciar a la licencia, solicitar una nueva para ampliación, incluir vulnerabilidad y rehabilitación con NSR10 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en el trámite ACIES DECRETO UNICO 2218 DE NOVIEMBRE 18 DE 2015 • ARTICULO 2.2.6.1.2.4.3 Tránsito de normas urbanísticas y revalidación de licencias. Certificación para la revalidación 50% de las obras en urbanismo 50% de la mitad de las unidades estructurales 50% de la estructura portante para un solo edificio Parágrafo. La revalidación podrá ser objeto de modificaciones, caso en el cual la expensa se calculará aplicando artículo 2.2.6.6.8.10. Decreto Único Reglamentario 1 de 2015. Si la modificación de la revalidación incluye el cambio o inclusión nuevos usos, se deberá adelantar el trámite citación a vecinos colindantes de que trata el artículo 1 1. del Decreto Único Reglamentario 1 de 2015, o la norma que lo adicione, modifique o sustituya." 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en el trámite ACIES 5. ¿Cuál es el tiempo máximo de una licencia de construcción desarrollada en una sola etapa, manteniendo las normas urbanísticas y las normas NSR? a. b. c. d. e. 26-11-2015 2 años 3 años 5 años 6 años 7 años JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Decreto 2218 de 2015. Nuevos Tiempos de vigencia de una licencia 1 mes antes la solicitud, Certificar inicio de obra Licencia inicial 1 mes antes la solicitud, Certificar 20% de obra Prórroga 1 2 meses después la solicitud, certificar 50% estructura ó 50% de la mitad de unidades Prórroga 2 Revalidación ACIES 1 mes antes la solicitud Prórroga ! periodo sin licencia 2 años 1 año 1 año ! 2 años 1 año SÍ SE PERMITE MODIFICACIÓN Y CAMBIO DE USO SÍ SE PERMITE CAMBIO DE USO, MANTIENE NORMA URBANÍSTICA Y NSR Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en la coordinación ACIES 6. En el diseño estructural de una escalera (metálica o de concreto) debe tener en cuenta las dimensiones geométricas. Según NSR10 si la huella es de 0,32m, el valor de la contrahuella debe estar entre: a. b. c. d. e. 26-11-2015 Máximo 0.18m y mínimo 0.10m y diferencia máxima contrahuellas 2cm Máximo 0.175m y mínimo 0.135m y diferencia máxima contrahuellas 1,27cm Máximo 0.16m y mínimo 0.12m y diferencia máxima contrahuellas 2cm Máximo 0.16m y mínimo 0.12m y diferencia máxima contrahuellas 1,27cm Ninguna de las anteriores JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en la coordinación ACIES 7. En cualquier piso en edificaciones de mampostería estructural con tres niveles o más, la rigidez aportada por el conjunto de elementos estructurales existentes en una dirección, no puede ser inferior en el siguiente % de la rigidez existente en la dirección ortogonal. a. b. c. d. e. 26-11-2015 10 % 15 % 20 % 25 % 30 % JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en la coordinación ACIES • D.1.4.1.1 — Diferencia en rigidez entre las dos direcciones principales en planta — En cualquier piso en edificaciones de mampostería estructural con tres niveles o más, la rigidez aportada por el conjunto de elementos estructurales existentes en una dirección, no puede ser inferior al 20% de la rigidez existente en la dirección ortogonal. En edificaciones de uno y dos niveles esta relación puede reducirse al 10%. 26-11-2015 JJAE ¿Alguien le ha contado esto a los arquitectos? Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Elementos estructurales no sísmicos ACIES 8. El diseño estructural de las escaleras considerando el sismo de acuerdo a NSR10 se calculan según: a. b. c. en fhe ax=ai; en dinámico ax mayor o igual a ai d. Todas las anteriores e. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Elementos estructurales no sísmicos ACIES El Capítulo A.8 es uno de los menos tenidos en cuenta en el diseño. Diseño de elementos estructurales de carga que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica en reforzamientos (Ver ASCE07-10, ACI318 Cap.21, NSR10 C.21) • Escaleras • Cubiertas 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en el sismo del Municipio ACIES 9. Valores de aceleración para la Calera a. b. c. d. e. Aa = 0.15, Av =0.20 Aa = 0.20, Av =0.20 Aa = 0.25, Av =0.25 Aa = 0.25, Av =0.15 Aa = 0.15, Av =0.25 Un error frecuente es usar datos de memoria 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en el sismo del Municipio ACIES Suele suceder cuando un ingeniero diseña en un municipio que no conoce (microzonificación) o tiene una norma desactualizada. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Altura de diseño ACIES Error en la definición de la altura de diseño h1 h2 h2 h1 Base — Es el nivel en el que los movimientos sísmicos son transmitidos a la estructura o el nivel en el que la estructura, considerada como un oscilador, está apoyada. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Sistemas estructurales ACIES 10. Cuántos sistemas estructuras están definidos en el Reglamento NSR10 a. b. c. d. e. 26-11-2015 68 76 87 95 101 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Sistemas estructurales ACIES Sistemas estructurales definidos en NSR10 26-11-2015 JJAE Sistema Estructural Amenaza Alta Amenaza Intermedia Amenaza Baja Muros 9 11 13 Combinado 14 21 28 Pórtico 6 12 19 Dual 16 24 27 Total 45 (52%) 68 (78%) 87 (100%) Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Sistemas estructurales en edificios altos ACIES 11. Complete los sistemas estructurales permitidos para edificios mayores a 72m, en zonas de amenaza sísmica alta Sistema Estructural 26-11-2015 JJAE Amenaza Alta Amenaza Intermedia Amenaza Baja Muros 2 6 Combinado 5 14 Pórtico 6 11 Dual 14 19 Total 27 50 Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Sistemas estructurales en edificios altos ACIES Sistemas estructurales permitidos para edificios mayores a 72m, en zonas de amenaza sísmica alta 26-11-2015 JJAE Sistema Estructural Amenaza Alta Amenaza Intermedia Amenaza Baja Muros 0 2 DES 6 Combinado 0 5 DES 14 Pórtico 3 6 11 Dual 12 14 19 Total 15 (17%) 27 (31%) 50 (57%) Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Elementos estructurales ACIES 12. Usted debe reforzar un edificio de reticular celulado de 3 pisos en Bucaramanga con muros de concreto DES. ¿Cuál es el R máximo que podría emplear según NSR10? a. b. c. d. e. 1,5 2,0 2,5 5,0 Ninguna de las anteriores ¿Es correcto R=5? Si se deben controlar derivas menores al 0,5%, ¿cuál sería el R real? 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Elementos estructurales ACIES Tablas A.3-1 Muros, A.3-2 Combinado, A.3-3 Pórtico 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Elementos estructurales no sísmicos ACIES Diseñar con criterios de A.8 y C.21.13.6 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Variables de los sistemas estructurales ACIES 13. En una estructura donde los pórticos toman el 50% del sismo y los muros el 50%, los valores de Ct y a para definir el valor de T máximo y con ello el Sa mínimo, son: a. b. c. d. e. 26-11-2015 Ct = 0,047 Ct = 0,072 Ct = 0,073 Ct = 0,049 Ct = 0,048 JJAE a= 0,9 a= 0,8 a= 0,75 a= 0,75 a= 0,825 Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Variables de los sistemas estructurales ACIES Confundir el sistema estructural combinado con el de pórticos de concreto, que implica valores diferentes de ct, alfa, T y lo más importante Sa mín. Sa min Sa min combinado 26-11-2015 JJAE pórticos Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Variables de los sistemas estructurales ACIES • No reglamentados 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Variables de los sistemas estructurales ACIES 14. Indique el grupo de uso de los siguientes caso Caso Grupo de Uso Edificio de 5 pisos de vivienda con salón comunal de 140m2 Centro comercial de 150.000 m2 con local de 1000m2 para atención de emergencias médicas Edificio de oficinas de 5 pisos con 35000m2 Restaurante en un hospital Casa que se modifica a jardín infantil Terminal de Transmilenio Central de abastos para Bogotá 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores frecuentes en el grupo de Uso Caso ACIES Grupo de Uso Edificio de 5 pisos de vivienda con salón comunal de 140m2 II Centro comercial de 150.000 m2 con local de 1000m2 para atención de emergencias médicas III Edificio de oficinas de 5 pisos con 35000m2 II Restaurante en un hospital IV Casa que se modifica a jardín infantil III Terminal de Transmilenio IV Central de abastos para Bogotá II 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Sistema estructural ACIES 15. En los elementos construidos con concreto preesforzado, deben utilizarse combinaciones de carga adicionales a todas aquellas que incluyan carga muerta, utilizando el 50 por ciento de la carga muerta por efecto de las aceleraciones verticales. Las fuerzas verticales ascendentes o descendentes como porcentaje del peso, en voladizos en zonas de amenaza baja, intermedia y alta son: a. b. c. d. e. 26-11-2015 0%, 25%, 50% 5%, 15%, 25% 5%, 10%, 15% 0%, 15%, 30% 10%, 20%, 30% JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en el tipo de suelo ACIES 16. Un proyecto localizado en Bogotá para efectos de obtener la licencia de construcción, requiere un estudio sísmico local en el siguiente caso: Si el suelo es tipo F y el proyecto tiene más de 3.000 m2 Tiene más de 40 pisos Tiene más de 30.000 m2 y más de 5 pisos Tiene un periodo mayor a 2,5 seg o está sobre rellenos de más de 3m Todas las anteriores a. b. c. d. e. NO SE DEBERÍA EMPEZAR A DISEÑAR UN PROYECTO SI NO HAY CLARIDAD EN ALGO QUE DEFINIRÁ EL SISMO 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores en el tipo de suelo ACIES El estudio de suelos define un perfil de suelos incorrecto que modifica los valores de Fa y Fv Si el proyecto tiene más de 3000m2 se debe hacer estudio sísmico local antes del cálculo (excepto si la ciudad tiene microzonificación o la norma de la ciudad lo reglamenta) Si el ingeniero geotecnista se equivoca no debería hacerlo el ingeniero estructural 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Error en la evaluación del peso de la estructura ACIES 17. La siguiente masa producida por carga viva, debe sumarse a la masa por cargas muertas para efectos de la evaluación del cortante sísmico de la edificación: a. b. c. d. e. 26-11-2015 100% de tanques y sus contenidos 100% de los equipos permanentes 25% de la carga de depósitos 25% de la carga de almacenamientos Todas las anteriores JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Error en la evaluación del peso de la estructura ACIES • No considerar el peso de la estructura asumiendo que el programa lo hace automáticamente. • Duplicar el peso de la estructura. • Triplicar el peso de los nudos. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Carga de acabados ACIES Suponer carga de acabados menores a la realmente empleadas • Acabados de pisos ( 50 a 250kg/m2) • Peso de muros ( 50 a 350kg/m2) Piso de vinilo 26-11-2015 JJAE Piso de tableta Piso de mármol Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Carga vivas ACIES No considerar cargas especiales de: • Cubiertas • Balcones • Granizo • Empozamiento Saltillo, México 2015 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Otras cargas ACIES • Suponer que prevalece la carga horizontal de sismo y no hacer verificación con cargas de viento. • No considerar cargas de temperatura ambientales extremas. • No proteger la estructura y no considerar cargas por fuego. • Carga sísmica vertical en voladizos, elementos discontinuos, • Efectos torsionales 26-11-2015 JJAE Chile 2007 Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural ACIES Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Asignación de cargas ACIES • No vincular losas de carga con vigas con lo cual las cargas no son aplicadas a la estructura. • Asignación en dos direcciones y diseño en una dirección. • Asignación de cargas en el sentido equivocado. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Masas para análisis dinámico ACIES • En ocasiones las masas y fuerzas del análisis dinámico difieren de las evaluadas manualmente por modelos complejos Sa1 Sa2 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Definición de inercias Norma 26-11-2015 JJAE Debemos confesar: Es para cumplir derivas ACIES Recomendado Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Definición de inercias A criterio del diseñador • Secciones completas • Secciones fisuradas • Secciones aumentadas !!! 26-11-2015 JJAE ACIES Diferencia 30% Afectan periodos, derivas, Sa Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Módulos de elasticidad concreto teóricos ACIES Norma Recomendado Diferencia 30% - 20% Afecta periodos, derivas, Sa Debemos confesar: Es para cumplir derivas y así lo hacen casi todos 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Estructuras metálicas ACIES 18. ¿Cuál es el R para una torre en celosía? a. b. c. d. e. 26-11-2015 1 1,5 3 6 No se permite JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Estructuras metálicas 26-11-2015 JJAE ACIES Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Estructuras metálicas ACIES PCD — Pórticos con cerchas dúctiles — Pórticos resistentes a momentos con cercha dúctil en celosía cuyo tramo central, denominado segmento especial, se diseña para que actué como un elemento disipador de energía, de modo que todos los elementos diferentes al segmento especial permanezcan en rango elástico, y que cumpla con los requisitos de la sección F.3.5.4. Cercha — Es un conjunto de elementos estructurales unidos entre si, los cuales resisten primordialmente fuerzas axiales. Celosía — Viga de cordones paralelos con pendolones y diagonales que forman triángulos continuos. Enrejado de piezas de madera. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Junta sísmica ACIES 19. El arquitecto le pregunta: ¿Cuál es la deriva máxima y la junta sísmica de una bodega nueva de un piso, con estructura metálica y 18m de altura contra unos edificios de 10 pisos que no la dejaron prevista y donde no coinciden las placas ? a. b. c. d. e. 26-11-2015 Sin limite y 0 cm Sin límite y 18 cm 1% y 0 cm 1% y 18 cm 1% y 54 cm JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Junta sísmica ACIES • A.6.4.1.5 — No hay límites de deriva en edificaciones de un piso, siempre que los muros y las particiones interiores y exteriores así como los cielorrasos se diseñen para acomodar las derivas del piso. • Altura del piso — Es la distancia vertical medida entre el terminado de la losa de piso o de nivel de terreno y el terminado de la losa del nivel inmediatamente superior. En el caso que el nivel inmediatamente superior corresponda a la cubierta de la edificación esta medida se llevará hasta el nivel de enrace de la cubierta cuando esta sea inclinada o hasta al nivel de la impermeabilización o elemento de protección contra la intemperie cuando la cubierta sea plana. En los casos en los cuales la altura de piso medida como se indica anteriormente exceda 6 m, se considerará para efectos de calcular el número de pisos como dos pisos. Se permite que para el primer piso aéreo la altura del piso se mida desde la corona del muro de contención de la edificación nueva contra el paramento que está en la colindancia, cuando éste exista. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Nudos ACIES 20. ¿Cuál es la resistencia mínima f´c para el concreto de la placa si el concreto de la columna es de 5000 psi (35 MPa), para no tener que hacer revisiones especiales o fundir el nudo con un concreto diferente? a. b. c. d. e. 26-11-2015 3000 psi 3571 psi 4000 psi 4167 psi 4500 psi JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Nudos ACIES C.10.12 — Transmisión de cargas de las columnas a través de losas de entrepiso. Si el fc′ de una columna es 1.4 veces mayor que el del sistema de entrepiso para el caso de columnas interiores o de borde, o mayor que 1.2 veces para el caso de columnas esquineras, la transmisión de la carga a través de la losa de entrepiso debe hacerse de acuerdo con C.10.12.1, ó C.10.12.2. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Nudos ACIES Si h =c2 f´ce =0,25 f´cc +1,05f´cs f´cc=f´cs f´ce =1.3 f´cs f´ce= f´cc f´ce=1,4f´cc 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Nudos ACIES f´c Concreto mínimo placa en función de exigencias del nudo (psi) Columnas Placa f´c Diferencia Columnas Placa f´c Diferencia esquineras mín máxima laterales mín máxima 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 26-11-2015 JJAE 2500 2917 3333 3750 4167 4583 5000 500 583 667 750 833 917 1000 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 2143 2500 2857 3214 3571 3929 4286 857 1000 1143 1286 1429 1571 1714 Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Nudos ACIES Diseño nudos f´ce 5000 Opción 1 Placa f´cs 4167 columnas f´cc 5000 26-11-2015 JJAE Es responsabilidad de: • Diseñador • Revisor • Constructor • Supervisor Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Nudos ACIES Diseño nudos f´ce 5000 Opción 2 Placa f´cs 3571 Todas las columnas f´cc 5000, placa 3571 (pero esquineras diseñadas con 4285, se suple resistencia con refuerzo adicional) 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Nudos ACIES Diseño nudos f´ce 5000 Opción 3 ( se redondean valores de f´c) Placa f´cs 3600 Nudos f´cs 4200 0,60 columnas f´cc 5000 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Muros ACIES 21. ¿Cuál es la resistencia mínima f´c para el concreto de la placa si el concreto de los muros es de 6000psi (42MPa), para no tener que hacer revisiones especiales o fundir el entrepiso con varios tipos de concreto? a. b. c. d. e. 26-11-2015 3000 psi 4000 psi 5000 psi 5500 psi 6000 psi JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Nudos Placa 3000 psi ACIES ¿Qué pasa con su comportamiento si los muros actúan como voladizos? ¿Reducción de resistencia a la mitad? ¿Falla por aplastamiento, se comprime el refuerzo? Muros 3000 4000 5000 6000 3000 http://ciperchile.cl/2010/04/07/estudio‐de‐edificio‐de‐penta‐revela‐la‐falla‐estructural‐que‐se‐repite‐en‐ las‐modernas‐torres‐afectadas‐por‐el‐terremoto/ 4000 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Nudos ACIES Son casos reales Placa 3000 Muros 3000 4000 Edificio de 20 pisos. El modelo cumple y los números dan, pero ¿Cómo se construye? ¿Es razonable? ¿Cuál es la resistencia real del cruce placa‐ muro y muro‐cimentación? ¿Quién responde: el diseñador, el revisor, el constructor o el supervisor? 5000 6000 3000 4000 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Nudos y Conexiones ACIES • Pórtico resistente a momentos — Es un pórtico espacial en el cual sus miembros y nudos son capaces de resistir las fuerzas, principalmente, por flexión. • Pórtico resistente a momentos con capacidad especial de disipación de energía (DES) — Es un pórtico espacial diseñado de acuerdo con las disposiciones correspondientes del Capítulo C.21 cuando es de concreto reforzado o del Capítulo F.3 cuando es de acero estructural. • Pórtico resistente a momentos con capacidad mínima de disipación de energía (DMI) — Es un pórtico espacial diseñado de acuerdo con las disposiciones correspondientes del Capítulo C.21 cuando es de concreto reforzado o de los Capítulos F.1 y F.2 cuando es de acero estructural. • Pórtico resistente a momentos con capacidad moderada de disipación de energía (DMO) — Es un pórtico espacial, diseñado de acuerdo con las disposiciones correspondientes del Capítulo C.21 cuando es de concreto reforzado, o del Capítulo F.3 cuando es de acero estructural. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Nudos y Conexiones ACIES • Conexión ensayada — Conexión que cumple con los requisitos de la sección F.3.10.2. • Conexión precalificada — Conexión que cumple con los requisitos de la sección F.3.10.1. • F.3.5.2 — PÓRTICOS RESISTENTES A MOMENTOS CON CAPACIDAD DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA MODERADA (PRM-DMO) • F.3.5.2.6.3 — Validación de la conexión — La conexión viga-columna del SRS debe satisfacer los requisitos de la sección F.3.5.2.6.2 mediante una de las siguientes condiciones: (1) Uso de conexiones PRM-DMO de acuerdo con ANSI/AISC 358. (2) Uso de una conexión precalificada PRM-DMO de acuerdo con F.3.11.1. (3) Especificaciones de resultados de ensayos cíclicos de calificación de acuerdo con F.3.11.2. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Nudos y Conexiones ACIES INGENIERO, Y EL DISEÑO DE LAS CONEXIONES TODOS, LOS PÓRTICOS ESTÁN EN LA MISMA DIRECCIÓN TRANQUILO INGENIERO, ESE DETALLITO LA HACEN EN EL TALLER 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Nudos Tipos de nudos • Resistentes a momento • Articulado • Vigas sobre vigas • Vigas con muros 26-11-2015 JJAE ACIES Si la columna tiene espesor insuficiente no se conforma nudo y menos un pórtico Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Vigas cortas, vigas de acople ACIES Vigas cortas o esbeltas ¿Modelar articulado es válido? ¿Cómo se construye para cumplir dicha condición? 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Tipo de empotramiento ACIES Se debe definir los apoyos según el cimiento • Placa maciza. • Placa aligerada • Zapatas • Pilotes • Combinado Normalmente el diseñador usa el mismo modelo de empotramiento pero si no hay empotramiento real, el análisis y los resultados no sirven. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Incidencia del suelo ACIES 22. ¿En qué casos es obligatoria la interacción suelo estructura para un edificio del grupo de uso I en Santa Marta? a. Si el edificio tiene más de 25 pisos o un periodo mayor a 2,5seg b. Si el análisis es por fhe y el edificio tiene un periodo mayor a 2Tc c. Si el análisis es dinámico y el edificio está localizado en un sitio que tengan un perfil de suelo D, E o F y que tengan un período mayor de 2Tc d. Si el edificio es regular o irregular, y está localizado en un sitio que tengan un perfil de suelo D, E o F y que tengan un período mayor de 2Tc e. Todas las anteriores 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Incidencia del suelo ACIES A.3.4.2 — MÉTODO DE ANÁLISIS A UTILIZAR — Como mínimo deben emplearse los siguientes métodos de análisis: • A.3.4.2.1 — Método de la fuerza horizontal equivalente — Puede utilizarse el método de la fuerza horizontal equivalente en las siguientes edificaciones: (a) Todas las edificaciones, regulares e irregulares, en las zonas de amenaza sísmica baja, (b) Todas las edificaciones, regulares e irregulares, pertenecientes al grupo de uso I , localizadas en zonas de amenaza sísmica intermedia, (c) Edificaciones regulares, de 20 niveles o menos y 60 m de altura o menos medidos desde la base, en cualquier zona de amenaza sísmica, exceptuando edificaciones localizadas en lugares que tengan un perfil de suelo tipo D, E o F, con periodos de vibración mayores de 2TC , (d) Edificaciones irregulares que no tengan más de 6 niveles ni más de 18 m de altura medidos a partir de la base, (e) Estructuras flexibles apoyadas sobre estructuras más rígidas que cumplan los requisitos de A.3.2.4.3. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Incidencia del suelo ACIES • A.3.4.2.2 — Método del análisis dinámico elástico — Debe utilizarse el método del análisis dinámico elástico en todas las edificaciones que no estén cubiertas por A.3.4.2.1, incluyendo las siguientes: (a) Edificaciones de más de 20 niveles o de más de 60 m de altura, exceptuando las edificaciones mencionadas en A.3.4.2.1 (a) y (b), (b) Edificaciones que tengan irregularidades verticales de los tipos 1aA, 1bA, 2A y 3A, tal como se definen en A.3.3.5, (c) Edificaciones que tengan irregularidades que no estén descritas en A.3.3.4 y A.3.3.5, exceptuando el caso descrito en A.3.2.4.3, (d) Edificaciones de más de 5 niveles o de más de 20 m de altura, localizadas en zonas de amenaza sísmica alta, que no tengan el mismo sistema estructural en toda su altura, con la excepción de los prescrito en A.3.2.4.3, (e) Estructuras, regulares o irregulares, localizadas en sitios que tengan un perfil de suelo D, E o F y que tengan un período mayor de 2Tc. En este caso el análisis debe incluir los efectos de interacción suelo-estructura, tal como los prescribe el Capítulo A.7, cuando se realice un análisis de la estructura suponiéndola empotrada en su base. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Incidencia del suelo, ACIES En zona intermedia grupo de uso I, si no desea hacer interacción y se tiene un periodo mayor a a Tc debe hacer diseño por fhe (sin el descuento por análisis dinámico) • Interacción dinámica suelo estructura (Cap A-7, Apéndice A-2) • Afecta el periodo y las derivas • Posible resonancia con suelo • Incrementa las fuerzas sísmicas de diseño • Licuación Japón, 1964 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Cargas por viento ACIES • Posible resonancia con viento • Genera cargas adicionales • Verificar los mínimos según el método de diseño • Túnel de viento (en edificios urbanos) Vórtices de Von Kármán. 26-11-2015 JJAE Puente Tacoma Narrows, Washington 1938 Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural ACIES Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Análisis dinámico ACIES • Cuando el cortante dinámico difiera de manera extrema con el obtenido por fhe, se debe revisar el modelo. • Si el porcentaje mínimo de participación masas no se alcanza puede existir un error en restricciones o en nivel de empotramiento. • Si los periodos de vibración difieren en extremo del método de la fuerza horizontal debe revisarse. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Reacciones ACIES En algunos proyectos por errores en el modelo esta condición no se cumple. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Fuerzas sísmicas en anclajes ACIES 23. ¿Cuáles son las fuerzas sísmicas para el diseño de los anclajes frágiles en la base de una estructura? a. E b. E 0,5Aa Fa D 0,5Aa Fa D c. E d. Mediante procedimientos de análisis inelástico de la estructura e. Evaluando el desempeño de la estructura (curvas de demanda y capacidad) 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Fuerzas sísmicas ACIES A.3.7 — FUERZAS SÍSMICAS DE DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES. Los elementos frágiles de conexión entre elementos y otros que de acuerdo con los requisitos de los materiales estructurales que los constituyen requieran el uso del coeficiente de sobrerresistencia Ω0 , se diseñan utilizando las fuerzas sísmicas de diseño E obtenidas de la ecuación A.3.3-2. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Fuerzas sísmicas ACIES A.3.3.9 — USO DEL COEFICIENTE DE SOBRERRESISTENCIA Ω0 — Cuando los requisitos para el material estructural y el grado de disipación de energía requieren que los elementos frágiles o las conexiones entre elementos se diseñen para fuerzas sísmicas, E , amplificadas por el coeficiente de sobrerresistencia, Ω0 , éste debe emplearse de la siguiente manera para obtener las fuerzas de diseño que incluyen los efectos sísmicos: Donde: Fs R D 26-11-2015 JJAE corresponde a las fuerzas sísmicas obtenidas del análisis, es el coeficiente de capacidad de disipación de energía correspondiente al sistema estructural de resistencia sísmica R = φa φp φr R0 , y corresponde a la carga muerta que actúa sobre el elemento tal como se define en el Título B del Reglamento y el signo de la parte derecha de la ecuación es el que conduce al mayor valor de E, dependiendo del signo de Fs . Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Fuerzas sísmicas en la base ! ACIES 24. Las fuerzas sísmicas en la cimentación deben determinarse según NSR10 con: a. E b. Mediante procedimientos de análisis inelástico de la estructura c. Evaluando el desempeño de la estructura (curvas de demanda y capacidad) d. Calculando las acciones que la estructura aplicará a los elementos que componen la cimentación, cuando a la estructura se aplique la carga cortante necesaria para producir el mecanismo de plastificación. e. 26-11-2015 E JJAE 0,5Aa Fa D Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Fuerzas sísmicas en cimentación ACIES A.3.7.1 Los elementos frágiles de conexión entre elementos y otros que de acuerdo con los requisitos de los materiales estructurales que los constituyen requieran el uso del coeficiente de sobrerresistencia Ω0 , se diseñan utilizando las fuerzas sísmicas de diseño E obtenidas de la ecuación A.3.3-2. A.3.7.2. La cimentación siempre debe diseñarse para fuerzas sísmicas, NSR10 da los siguientes criterios • E = Fs / R con las hipótesis del Título B En caso de requerirse (¿puede ser: según altura, grupo de uso, amenaza?) • Análisis inelástico de la estructura • Desempeño de la estructura ó curva demanda capacidad. (Apéndice A-3 procedimiento no lineal estático de plastificación progresiva “push over”). • Carga mecanismo de plastificación (cimentación fuerte, similar al concepto columna fuerte-viga débil) 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Fuerzas sísmicas en cimentación Norma E = Fs / R ACIES MURO VIGA ? Pilotes, caison, barretes EL CAISSON DEBE DISEÑARSE CON EL MOMENTO RESISTENTE DEL MURO Otro: • E = W Fs / R • E = Fs / (R /W) 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Trayectoria de cargas ACIES • Algunos aplican el “teorema de la desaparición de los fuerzas o momentos” y no revisan cimentación para todas las hipótesis 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Volcamiento ACIES • Usar conceptos similares al diseño sísmico de la cimentación. • Existe otros elementos importantes como son diseño sísmico de pilotes (flexión y corte) por las cargas transmitidas del edificio y por la interfase con el suelo (similar a un túnel o tubería en el suelo). Se deben aplicar conceptos de diseño por compatibilidad de deformaciones. • Considerar cambio de rigideces: edificios rígidos sobre suelos blandos 26-11-2015 JJAE Turquía, 1999 Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Fuerzas sísmicas en pilotes ACIES 25. El refuerzo mínimo de los pilotes de cimentación con tubería rellena de concreto para una estructura de pórticos de acero con diagonales concéntricas (DMI) de 10m de altura para un colegio en Bogotá es: a. b. c. d. e. 26-11-2015 0.0025 y concreto mínimo 17,5 MPa 0.0050 y concreto mínimo 21 MPa 0.0050 y concreto mínimo 17,5 MPa 0,0100 Ninguna de las anteriores JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Fuerzas sísmicas en pilotes 26-11-2015 JJAE ACIES Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Fuerzas sísmicas en pilotes 26-11-2015 JJAE ACIES Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Fuerzas sísmicas en pilotes ACIES 26. La longitud mínima del refuerzo de pilotes por fricción en una estructura DMO, para zona de amenaza intermedia es: a. La mitad superior de la longitud del pilote, pero no menos de 6 m. b. Esfuerzos de compresión causados por las cargas gravitacionales (no incluye efectos de hincado): D+ L ≤ 0.25fc′Ag ; 1.2D+ 1.6L ≤ 0.35fc′Ag. Y más los efectos sísmicos: D+ L + 0.7E ≤ 0.33fc′Ag ; 1.2D+ 1.0L + 1.0E ≤ 0.35fc′Ag c. Esfuerzos de tracción causados por los efectos sísmicos, cuando hay levantamiento (en este caso el pilote debe armarse en toda su longitud): −1.0D+ E ≤ 0.9fyAst d. La que defina en el ingeniero geotecnista para efectos sísmicos o empujes laterales e. Todas las anteriores 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores por condiciones de suelos ACIES • Un error frecuente es no hacer análisis detallados de empujes de suelo, agua, sismo Caracas, 2012 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores por condiciones de suelos y proceso constructivo ACIES Shanghai, 2009 ¿Cómo se modelo? 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores por condiciones de suelos y proceso constructivo ACIES Muro 0.10*3.00*12 pisos Viga 0.90*0.30 Empujes sobre el muro Pilotes 0.25*0.25*39 Menor capacidad real de soporte por fricción 26-11-2015 JJAE 0.35 Asentamientos diferenciales Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores por procesos constructivos ACIES • En muchos modelos no se consideran procesos constructivos o cargas durante la construcción Santiago de Chile, 2014 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Control de deflexiones ACIES Falta de verificación de deflexiones en placa y voladizos, con lo cual no se indican contraflechas. C.9.5.2.1 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Elementos no estructurales ACIES Normalmente los elementos no estructurales a pesar de tener alta incidencia en costos, no son analizados en detalle ni se hacen modelos sobre ellos. Incluso se presentan valores muy diferentes de aceleración según la norma de diseño empleada, • Fachadas • Redes de gas, incendio, agua, electricidad, antenas 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Errores por limitaciones de los programas ACIES Se debe tener en cuenta que un programa no sirve para modelar todas las estructuras. Las consideraciones del modelo deben corresponder con la realidad Elemento virtual Muros confinados (la mayoría de programas no los modela ni diseña en detalle) 26-11-2015 JJAE Programa que no analizaba voladizos Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Algunos errores en estructuras metálicas ACIES • Programas de diseños no compatibles con Título F NSR10 (AISC2010, AISC-Seismic-2010; Aluminio Eurocode 9) • Error en la definición del sistema y el R • Falta de diseño de nudos y uniones • Pórticos con sección débil columna • Revisión carga de viento • Elementos esbeltos • Análisis de secciones compuestas • Protección al fuego 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Resistencia al fuego ACIES 27. En el siguiente caso no se requiere protección al fuego de una estructura metálica: a. Si el potencial combustible es menor a 500MJ/m2 y el edificio tiene menos de 28m b. Cubiertas incombustibles a más de 7,5m, aun cuando el edificio no tenga rociadores. c. Edificio de parqueaderos de menos de 3000m2 con dos fachadas abiertas en por lo menos el 40% d. Viviendas de hasta tres pisos, comercios de hasta 2 pisos y 500m2 c/u, o edificios de educación de hasta 1000m2 e. Todas las anteriores 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Temas de forma ACIES El requisito de la firma del plano estructural de la cimentación, es una exigencia de: a. b. c. d. e. 26-11-2015 Las Curadurías y el Decreto 1077/15 Personería, Secretaría del Habitat, Comisión de Veeduría, Contraloría y Fiscalía La Comisión Asesora El Reglamento NSR10 Todas las anteriores JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Planos ACIES 28. Liste la información básica sobre el proyecto que deberían tener los planos estructurales a. b. c. d. e. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Planos ACIES A.1.5.2.1 — Planos estructurales — Los planos estructurales deben ir firmados o rotulados con un sello seco por un ingeniero civil facultado para ese fin y quien obra como diseñador estructural responsable. Los planos estructurales deben contener como mínimo: (a) Especificaciones de los materiales de construcción que se van a utilizar en la estructura, tales como resistencia del concreto, resistencia del acero, calidad de las unidades de mampostería, tipo de mortero, calidad de la madera estructural, y toda información adicional que sea relevante para la construcción y supervisión técnica de la estructura. Cuando la calidad del material cambie dentro de la misma edificación, debe anotarse claramente cuál material debe usarse en cada porción de la estructura, (b) Tamaño y localización de todos los elementos estructurales así como sus dimensiones y refuerzo, (c) Precauciones que se deben tener en cuenta, tales como contraflechas, para contrarrestar cambios volumétricos de los materiales estructurales tales como: cambios por variaciones en la humedad ambiente, retracción de fraguado, flujo plástico o variaciones de temperatura, (d) Localización y magnitud de todas las fuerzas de preesfuerzo, cuando se utilice concreto preesforzado, (e) Tipo y localización de las conexiones entre elementos estructurales y los empalmes entre los elementos de refuerzo, así como detalles de conexiones y sistema de limpieza y protección anticorrosiva en el caso de estructuras de acero, (f) El grado de capacidad de disipación de energía bajo el cual se diseñó el material estructural del sistema de resistencia sísmica, (g) Las cargas vivas y de acabados supuestas en los cálculos, y (h) El grupo de uso al cual pertenece la edificación. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Planos ACIES Otros Decreto 1077 de 2015 (a) Dirección (b) Zona sísmica (c) Firma ingeniero de suelos (d) Resistencia al fuego (e) Instrumentación sísmica (f) Supervisión Técnica, control de materiales (g) Firmas 26-11-2015 JJAE Por falta de información como esta la Subsecretaría de Control de Vivienda, que hace parte de la Comisión de Veedurías de la Secretaría del Habitat, ha solicitado abrir investigación disciplinaria a diseñadores y revisores, por incumplimiento de la norma Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Instrumentación Sísmica ACIES 29. Un edificio de vivienda de 310 apartamentos de estrato tres, de 31 pisos y 19000m2, en Medellín, cuántos instrumentos sísmicos requiere: a. b. c. d. e. 26-11-2015 Uno Dos Tres Cuatro Ninguna las anteriores JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Instrumentación Sísmica ACIES A.11.2.2 — ZONAS DE AMENAZA SÍSMICA INTERMEDIA — En las siguientes edificaciones, localizadas en zonas de amenaza sísmica intermedia deben colocarse instrumentos sísmicos: (a) En toda edificación con un área construida de más de 30 000 m² y que tenga entre 5 y 15 pisos debe colocarse un instrumento como mínimo. El espacio donde se coloque el instrumento será colindante con el sistema estructural y debe localizarse en el nivel inferior de la edificación. (b) En toda edificación con un área construida de más de 30 000 m² que tenga entre 16 y 25 pisos, deben colocarse al menos 2 instrumentos sísmicos, en espacios colindantes con el sistema estructural, localizados, uno en el nivel inferior y otro cerca a la cubierta. (c) En toda edificación de más de 25 pisos, independientemente del área construida, deben colocarse 3 instrumentos sísmicos, en espacios colindantes con el sistema estructural. Uno en el nivel inferior, uno aproximadamente a mitad de la altura y otro en inmediaciones de la cubierta. Los instrumentos deben conformar un arreglo. Alternativamente al arreglo de tres instrumentos, se puede realizar la instalación de tres sensores triaxiales de aceleración, conectados a un sistema central de captura de datos. (d) Todo conjunto habitacional que tenga más de 300 unidades de vivienda, que no sean de interés social, debe colocarse un instrumento sísmico de campo abierto. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Supervisión Técnica ACIES 30. En qué casos se requiere supervisión técnica a. b. Oficina que cambia a jardín infantil Edificio de mampostería DES de 2000m2 ó Edificio de vivienda de 1000m2 que se refuerza c. Edificio de más de 3000m2 d. Las que defina el ingeniero diseñador e. Todas las anteriores 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Revisiones y Tarifas ACIES ¿Es válido que un constructor de Riohacha, le solicite a un curador de Tulúa, la expedición del “Certificado de Revisión de cumplimiento de NSR10” para un proyecto localizado en Leticia con un diseñador estructural de Cali y revisado por un ingeniero de Puerto López? Rta. Sí es válido, según el decreto 2218 de noviembre 18 de 2015 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Revisiones y Tarifas ACIES ARTICULO 2.2.6.1.2.2.3 De la revisión del proyecto. • Cuando se acuda a la modalidad de revisión por profesionales particulares, quienes efectúen la revisión deberán dirigir un memorial a la persona o entidad competente para expedir la licencia donde señalen el alcance de la revisión y certifiquen que los diseños y estudios propuestos se ajustan al Reglamento Colombiano de Construcción Sismorresistente -NSR10, y la norma que lo adicione, modifique o sustituya. • Certificado de Revisión del cumplimiento del Reglamento Colombiano de Construcción resistente -NSR-10. Es la certificación que otorga el curador urbano sobre cumplimiento del Reglamento Colombiano Construcción Sismo resistente -NSR-10 y de que adelantó la revisión en los términos del artículo 2.2.6.1.2.2.3 decreto y el Título IV de la Ley 400 de 1997. (Plazo del certificado 15 días) 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Revisiones y Tarifas ACIES • Decreto 2218 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Revisiones y Tarifas Municipio/Distrito Valor del factor m 1 Armenia 0,641 2 Barrancabermeja 0,850 3 Barranquilla 0,855 4 Bello 0,765 5 Bogotá, D. C. 0,938 6 Bucaramanga 0,760 7 Buenaventura 0,638 8 Buga 0,574 9 Cali 0,938 10 Cartagena 0,900 11 Cartago 0,638 12 Cúcuta 0,900 13 Dosquebradas 0,720 14 Duitama 0,638 15 Envigado 0,760 16 Floridablanca 0,675 17 Ibagué 0,760 18 Itagüí 0,765 26-11-2015 JJAE ACIES 19 Manizales 0,810 20 Medellín 0,938 21 Montería 0,574 22 Neiva 0,608 23 Palmira 0,720 24 Pasto 0,608 25 Pereira 0,760 26 Popayán 0,608 27 Santa Marta 0,638 28 Sincelejo 0,638 29 Soacha 0,675 30 Sogamoso 0,574 31 Soledad 0,765 32 Tuluá 0,510 33 Tunja 0,540 34 Valledupar 0,608 35 Villavicencio 0,540 Son las expensas más baratas y por consiguientes las revisiones estructurales más baratas del país Tarifas con descuento de 50% por ser VIS, más descuento 30%. Valor orden de $100/m2 ¿DEBERÍA ACIES PRONUNCIARSE AL RESPECTO? Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural ACIES Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Resumen ACIES DIAFRAGMA VOLADIZO EXCENTRICIDAD NUDO AÉREO ANCLAJE VIGA ALTA 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Resumen … ACIES • El Reglamento NSR10 establece los “valores mínimos” pero el juicio del diseñador puede determinar valores mayores. • En el modelamiento es fundamental el buen criterio del ingeniero calculista. Antes del análisis ya debe tener un orden de magnitud de resultados. • El ingeniero debe saber como es la trayectoria de cargas en el modelo. • El programa no toma decisiones ni establece los valores mínimos del código, esto lo define el ingeniero. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural … Resumen ACIES • El ingeniero no puede justificarse en la norma, la responsabilidad final recae en él. • Igual sucede con los programas, el calculista debe conocer las ventajas y limitaciones para efectos de un buen modelamiento y un buen diseño estructural. Un error del análisis no puede excusarse diciendo “así lo hace el programa o llevo años haciéndolo así”. • Antes de modelar se debe “pensar en los datos” que se van a introducir, de esto depende la calidad del análisis y de los resultados. • Un error elemental implica en muchos casos un reproceso y la observación del revisor es: “RECALCULAR UN POQUITO”. 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Recalcular 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 26-11-2015 JJAE ACIES Error en I . Variación (10, 25, 50%) Torsión accidental (5%) Avaluó de cargas muertas (10%) Avaluó de cargas vivas en sismo (25%, 100%) Omisión el alguna irregularidad ( 10, 20, 30%) Equivocación en el E (10 a 30%) Inconsistencias en las secciones fisuradas (25 a 30%) Uniones soldadas (10%) Error en el R (10 a 100%) Error en la zona sísmica ( 10 a 200%) Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural Recalcular ACIES 11. Coordinación (100%) 12. Definición de nudos. En casos como unión Viga-muro, viga columna-metálica, uniones no calificadas (100%) 13. Efectos ortogonales (33%) 14. Fuego (30- 50% $$) ¡ RECALCULANDO! 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural El Reglamento NSR es un “mínimo” ACIES ¿Un diseño estructural con deriva del 1,01 % se puede considerar que incumple el Reglamento NSR10? Rta. Sí • AA.6.4 — LÍMITES DE LA DERIVA - A.6.4.1 — La deriva máxima para cualquier piso determinada de acuerdo con el procedimiento de A.6.3.1, no puede exceder los límites establecidos en la tabla A.6.4-1, en la cual la deriva máxima se expresa como un porcentaje de la altura de piso hpi : truncado” 26-11-2015 JJAE Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural El Reglamento NSR es un “mínimo” ACIES Los diseños no deberían presentarse con modelos “teóricos“ sino con los que reflejen mejor el comportamiento estructural, aún cuando resulte más costoso el diseño y la estructura Wanner Miller Moreno, 8ª marca, mundial 2012 26-11-2015 JJAE Debemos actualizar permanentemente la norma para establecer si estos valores mínimos son razonables y deben mantenerse, aumentarse o reducirse. Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural ACIES Ing. José Joaquín Álvarez Enciso Coordinador Ingeniería Curaduría Urbana 3 - Bogotá Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural
