SEMANA N° 10.pdf estructura para concreto y portico

estructuras

1. Universidad Nacional de Huancavelica
SEMANA N°10
SESION No 19 Y No 20
Análisis de Estructural, Diafragma rígido, rigidez lateral,
distribución de cortantes, rigidez de los muros serie y paralelo
22/11/2024 1
FACULTAD DE INGENIERIA MINAS CIVIL AMBIENTAL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL -LIRCAY

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ANÁLISISDEESTRUCTURAL, DIAFRAGMARÍGIDO, RIGIDEZLATERAL, DISTRIBUCIÓN
DECORTANTES, RIGIDEZDELOSMUROSSERIEYPARALELO
1.Introducción
Laalbañileríaestructuralesun
sistemacomún enzonas
urbanasdeAméricaLatina,que
ofreceunabuenaresistencia
antecargasgravitacionalesy
sísmicas.Sinembargo,debido
asubajaresistenciaatracción
ysurigidez,escrucial
consideraraspectoscomola
rigidez lateral, el
comportamientodeldiafragma
yladistribucióndecortante
entrelosmurosparaasegurar
undiseñoseguroyeficiente.

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Elobjetivoesdesarrollaryexplicarlamaneradeefectuarelanálisisestructuraldela
albañileríaconfinadayarmadasujetaacargasdegravedadycargassísmicas.
Primerovamosaabordarlaestructuracióndelaedificación,definiendoladisposiciónylacantidadde
elementosestructurales,luegoprocedemosaobtenerlasdimensionespreliminaresdelosmuros(pre
dimensionamiento),paradespuésrealizarelmetradodecargasdegravedadyeldiseñoporcarga
vertical.

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Luegoprocedemosaefectuarelanálisissísmico.
Enunaedificaciónubicadasobresueloduroenlazonasísmica3,porejemplo,seha
consideradoqueellímiteentreelsismomoderadoyelseverocorrespondeaunsismo
conaceleraciónmáximaiguala0.2g,luegolaseveridaddeesteuotrosismopuede
incrementarsehastaalcanzarunaaceleraciónmáximadehasta0.4g(NormaE.030),en
estaetapalaestructuraincurreenelrangoinelásticohastaalcanzardistorsionesde
0.005enlosentrepisos,quecorrespondeallímitedereparacióndelaalbañilería.

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2.DiafragmaRígido
Undiafragmarígidoesunelementoestructuralqueconectalosmurosyayudaa
distribuirlascargaslaterales(comolassísmicasydeviento)demanerauniforme.En
albañilería,lalosadecadanivelactúacomodiafragmaysecomportacomounpanel
quedistribuyelasfuerzasdeunmuroaotro,equilibrandolascargas.
Eldiafragmarígidoesunaláminaquenosedeformaaxialmenteniseflexionaante
cargascontenidasensuplano.
Comentario
Paraelcasodelosasaligeradas
(Fig.1)ymacizas(Fig.2),elconcreto
delassolerassevacíaenconjunto
coneldelalosa,estoprovee
monolitismo alaconexión
albañilería-solera-losa.Enestecaso
lasoleranotrabajaantecargasque
provienendelaalbañileríasujetaa
cargasísmicaortogonalasuplano,
debidoaqueeldiafragmarígido,
integradoalasolera,impidesu
deformaciónporflexión.

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2.DiafragmaRígido
Característicasyfuncionesdel
diafragmarígido:
•Distribución de cargas:
Distribuyelascargaslateralesentre
losmurosdeacuerdoconsus
rigideces.
•Restriccióndedeformaciones:
Mantiene losdesplazamientos
horizontalesigualesparatodoslos
murosconectadosaél,locual
garantizaunarespuestaestructural
conjunta.
•Eficienciaestructural:Enzonas
sísmicas,eldiafragmaevita
deformaciones excesivas,
reduciendoelriesgodefallaenlos
elementosdealbañilería.
Deformación por
flexiónen un
diafragmaalargado,
conL/B>4.Vistaen
planta.

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3.RigidezLateral
Larigidezlateralserefierealacapacidaddelaestructuraderesistir
desplazamientoslaterales.Enestructurasdealbañilería,larigidezlateral
dependedelosmurosydesuconfiguracióngeométrica,materialesy
conexiónconeldiafragma.
Paraanalizarlarigidezlateralenunaedificacióndealbañilería,consideramos:
•Material:Larigidezdelosmurosdependedelaresistenciaydelmódulode
elasticidaddelosmateriales(mamposteríaymortero).
•Alturayespesordelmuro:Larigidezdeunmuroesdirectamenteproporcionalasu
espesoreinversamenteproporcionalasualtura.
•Interacciónconeldiafragma:Eldiafragmaimponedesplazamientoslateralesalos
muros,locualinfluyeencómocadaunocontribuyealarigidezlateraldelaestructura.

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4.DistribucióndelCortante
Elcortantelateralocortantesísmicoeslafuerzahorizontalqueactúa
sobrelosmurosdeunaestructuradebidoauneventosísmico.La
distribucióndelcortanteenunaedificacióndealbañileríadependedelas
rigidecesrelativasdecadamuro.Siconsideramosundiafragmarígido,este
distribuiráelcortanteentrelosmurosdeformaproporcionalasusrigideces.
•Distribuciónenmuroscondiferentesrigideces:Losmurosmásrígidos
absorberánunamayorporcióndelcortante,mientrasquelosmenosrígidos
absorberánmenos.
•Fórmuladedistribución:LacargasísmicadistribuidaacadamuroVi
puedecalcularsecomo:

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5.RigidecesdeMurosenSerieyParalelo
La rigidez total de una serie de muros puede calcularse de manera similar a
la rigidez en sistemas de resortes:
•Muros en paralelo: Si los muros están dispuestos en paralelo (comparten
la carga lateral), la rigidez total es la suma de sus rigideces individuales:
Estoocurrecuandolosmurosestánconectadosal
mismodiafragmayexperimentanelmismo
desplazamiento.
•Murosenserie:Silosmurosestánenserie(porejemplo,apiladosen
verticalodispuestosdetalformaqueunodependedeldesplazamiento
delotro),larigideztotalesinversaalasumadelasinversasdelas
rigideces:

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EJEMPLODEAPLICACIÓN:
Calcular la rigidez lateral de un muro con abertura

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Calcular la rigidez lateral de un muro con abertura

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ING. F. JOHANNA RONCAL GUZMAN
15
GRACIAS POR SU
ATENCCION