Análisis, Diseño y Detallado de Edificaciones Sismo Resistentes utilizando CYPE ING. JESÚS MENDOZA DEPARTAMENTO TÉCNICO – CYPE INGENIEROS PERÚ

Edificaciones Sismo Resistentes CYPECAD

Estrategia Sismo Resistente. Ductilidad Ingeniería estructural en la actualidad maneja tres estrategias ◦ Disipar energía por degradación estructural ◦ Disipar energía mediante la colocación de elementos que la disipen ◦ Evitar que la energía incursione en la estructura mediante aisladores

La disipación de energía por degradación estructural es la más empleada hoy por hoy pero REQUIERE un profundo conocimiento de la DUCTILIDAD de los materiales, entendida como la CAPACIDAD de una estructura de INCURSIONAR de manera SEGURA y ESTABLE en el rango INELASTICO para de esta forma y gracias a la HISTERESIS, disipar esa energía.

Diseño por capacidad “El diseño por capacidad es una metodología de diseño por flexión de los elementos de concreto de una edificación, la cual se basa sobre un comportamiento hipotético de la estructura en respuesta a las acciones sísmicas. Este comportamiento hipotético se refiere a que las acciones sísmicas ocurran de tal forma que la estructura alcance su estado cerca al colapso, y que las rótulas plásticas se formen simultáneamente en localizaciones predeterminadas para formar un mecanismo de colapso simulando un comportamiento dúctil.” Burgos Namuche, Maribel (2007). Estudio de la metodología “diseño por capacidad” en edificaciones aporticadas de concreto armado para ser incorporada a la norma peruana e-060 como alternativa de diseño (Tesis de maestría). Universidad Nacional de Ingeniería, Lima.

Estrategia Sismo Resistente. Ductilidad ¿Qué es lo que dicen las normas?. Dicen que, puesto que la estructura incursionará en su rango inelástico de funcionamiento para reducir la energía del sismo por disipación (fundamentalmente en forma de calor y en menor medida ruido), la acción sísmica podrá ser REDUCIDA, utilizando un NÚMERO MÁGICO (¿?) FACTOR DE REDUCCIÓN SÍSMICA.

Estrategia Sismo Resistente. Ductilidad FACTOR DE REDUCCIÓN SÍSMICA.

El factor de reducción sísmica está íntimamente ligado a la ductilidad de desplazamiento de la estructura, aunque o haya una relación matemática entre la ductilidad de desplazamiento y la de curvatura de los elementos que componen una estructura, es un hecho obvio que cuanto mayor sean estás últimas mayor será la primera y por ende, la CAPACIDAD DE DISIPAR ENERGÍA DE MANERA ESTABLE

Diferencias en armados en distintas filosofías de diseño DISEÑO POR RESISTENCIA

DISEÑO POR RESISTENCIA Y CAPACIDAD

Ventajas de los software CYPE Ingenieros Software en castellano.

Implementación de la normativa peruana e internacional. Biblioteca de materiales y secciones pre cargada.

Fiabilidad y sencillez en la modelación estructural. Comprobaciones y verificaciones de acuerdo a la norma peruana e internacional.

Trabajo con archivos DWG, DXF, IFC (BIM). Salida de planos, detalles constructivos, memoria de cálculo de la obra y detallado de cada elemento estructural acorde con la normativa seleccionada. Detallado de uniones en perfiles metálicos. Salida de metrados. Conexión con programa de costos y gestión de obra.

Diseño por capacidad en los softwares de CYPE Ingenieros CYPECAD fue uno de los primeros programas informáticos de estructuras con vocación no sólo de realizar el análisis estructural si no también de generar el DETALLADO completo, a través de unos editores de detallado programados para tal fin Esto es IMPORTANTISIMO, ya que como hemos visto, para asegurar un comportamiento dúctil, en contraposición a uno frágil, se hace IMPRESCINDIBLE, dotar a las estructuras de una resistencia al corte ,en las secciones críticas, que son función de las MAXIMAS CAPACIDADES PROBABLES A FLEXIÓN de esas mismas secciones. Lo anteriormente mencionado hace que CYPECAD sea capaz de verificar todos los requisitos normativos encaminados a la DISIPACION de energía como estrategia SISMO RESISTENTE

Diseño por capacidad en los softwares de CYPE Ingenieros Como política de empresa, CYPE Ingenieros implementa las normativas de los países en los que comercializa sus soluciones de ingeniería. En el caso de Perú, tiene implementadas las normativas E.020, E.030 y E.060.

En el caso de la norma E.060, en sus soluciones de cálculo de estructuras de edificación, tiene incluidos los criterios de ductilidad especificados. Por lo cual: ◦ Es necesario diseñar primero las vigas para poder diseñar las columnas ◦ Se tienen en consideración tanto las áreas de acero como la separación entre aceros. ◦ Se tienen en cuenta criterios geométricos de las secciones de vigas.

◦ Los armados son 100% personalizables.

Diseño por capacidad en los softwares de CYPE Ingenieros

Diseño por capacidad en los softwares de CYPE Ingenieros

Diseño por capacidad en los softwares de CYPE Ingenieros

Diseño por capacidad en los softwares de CYPE Ingenieros

Ejemplo de diseño Vivienda unifamiliar, sistema resistente a cargas laterales formado por pórticos de concreto armado de 210 kg/cm2. Cargas permanentes consideradas según la norma E.020, para una vivienda. Cargas sísmicas consideradas según la norma E.030, para una vivienda, ubicada en la ciudad de Huancavelica (Zona 3), con un tipo de suelo S2. No se consideraron irregularidades estructurales a efectos didácticos del ejemplo.

Diseño de vigas en CYPE Según la norma E.060, se realiza el diseño de estados límites últimos y estados límites de servicio. Respecto a los estados límites últimos, se realiza el diseño tanto por resistencia como por capacidad seccional. A diferencia de otros programas, el editor de vigas de CYPE Ingenieros trabaja con una mayor discretización de los puntos de verificación de secciones, discretización que está en función de la continuidad de la viga, y que es directamente proporcional a la cercanía del apoyo. En el editor de vigas de CYPE Ingenieros es posible la edición y verificación ene tiempo real del acero colocado en comparación con el acero requerido, además de los informes de diseño. Esto para el acero longitudinal como para el acero transversal.

Diseño de columnas en CYPE Según la norma E.060, se realiza el diseño de estados límites últimos, tanto por resistencia como por capacidad seccional, motivo por el cual es necesario tener diseñadas las vigas antes de proceder con las columnas. A diferencia de otros programas, el editor de columnas de CYPE Ingenieros realiza verificaciones a lo largo de toda la altura del elemento estructural, y muestra en cada verificación la ubicación de la fuerza crítica para la misma, realizando combinaciones de carga automáticamente.

En el editor de columnas de CYPE Ingenieros es posible la edición y verificación en tiempo real del acero colocado en comparación con el acero requerido, además de los informes de diseño. Esto para el acero longitudinal como para el acero transversal.

Listados y planos