Pontificia universidad católica del perú



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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ


Facultad de Arquitectura y Urbanismo


ESTRUCTURAS 2

Código : CIV 228

Área Académica : Estructuras

Profesor : Ing. Antonio Blanco

Créditos : 3 créditos

Nivel : Sexto Ciclo

Carácter : Obligatorio

Pre requisito : Estructuras 1

Semestre : 2016-1


  1. OBJETIVOS

Complementar los conocimientos adquiridos en los cursos de Estructuras I y Estructuras II, dando un enfoque conceptual y práctico del comportamiento de estructuras de concreto armado, postensado, acero y albañilería.


No se pretende hacer cálculos propios del área del diseño estructural, sino tener claros los conceptos del comportamiento de estructuras sometidas a cargas de gravedad, sismo y viento.
Al ser el Perú un país sísmico, los diseños estructurales están controlados básicamente por cargas de gravedad y de sismo, en el caso de estructuras de concreto armado, postensado y albañilería, mientras las estructuras de menor masa, como las de acero, pueden tener adicionalmente efectos de viento que pueden ser críticos.
Los criterios de estructuración de las edificaciones deben estar orientados a buscar un comportamiento adecuado frente a acciones de sismo, pues éstas son las que han ocasionado muertes y daños en nuestra historia, debiendo los arquitectos conocer criterios de estructuración sismorresistente y el dimensionamiento de los elementos estructurales.


  1. METODOLOGÍA DEL CURSO.

El profesor expone los temas del curso, haciendo énfasis en los conceptos del comportamiento de las estructuras y muestra diversos proyectos y obras haciendo comentarios comparativos entre los conceptos explicados en clase y soluciones adoptadas en diversos proyectos reales desarrollados en nuestro país.


Las conferencias muestran proyectos específicos de estructuras principalmente de concreto armado, albañilería y estructuras metálicas.

Se incluye además una historia del concreto armado en el Perú, la evolución de las tipologías estructurales, los daños ocasionados por los sismos ocurridos en los últimos 50 años, una historia de las Normas de diseño sismorresistente peruanas y se enseña los defectos más repetitivos de las estructuras que han tenido problemas en los sismos.





  1. PROGRAMA DEL CURSO.



  1. Introducción del curso y primera conferencia sobre la Evolución de las tipologías estructurales de concreto armado y albañilería desde 1910 a la fecha.

  2. Cambios en los criterios de estructuración: pórticos en una dirección, pórticos en dos direcciones, rigidez lateral, rigidez torsional, introducción de muros o placas de concreto armado en las estructuras, como elementos adicionales a los pórticos de columnas y vigas.

  3. Efectos de los sismos más recientes del Perú. Sismo de Nazca en 1996, sismo de Arequipa, Moquegua y Tacna del año 2011 y sismo de pisco en el año 2007. Enseñanzas de estos sismos y del Terremoto de Chile.

  4. Conferencia dedicada a las estructuras de colegios y centros de enseñanza técnica o universitaria, haciendo énfasis en los problemas de columnas cortas y necesidad de rigidez lateral.

  5. Elementos estructurales : tipos, comportamiento y predimensionamiento.

Losas aligeradas, armadas en una y dos direcciones, losas nervadas, losas con parte prefabricada en concreto armado o pretensado, losas sobre viguetas metálicas y plancha de acero colaborante.

Vigas peraltadas, invertidas y chatas.

Columnas

Placas.


  1. Conferencia sobre ejemplos de proyectos de edificios: Pabellones de aulas, Estructuras de los edificios MgGregor, Pabellones de colegios afectados por sismos, Otros colegios etc.

  2. Conferencia sobre los edificios más altos del Perú y comparación con otros altos de otros países. Torre Dubai, Edificio Costanera en Santiago de Chile, Edificio Repsol en Buenos Aires, Edificio Hotel Westin en Lima y Edificio Torre Begonias en Lima.

Características de columnas y placas en estos edificios, vigas de gran peralte en pisos denominados técnicos (out riggers), sistemas de encofrados autotrepantes etc.


  1. Viviendas de albañilería unifamiliares y multifamiliares. Sistemas de albañilería confinada y albañilería armada.

Muros portantes de cargas de gravedad y de cargas de sismo. Problemas típicos de falta de muros en la dirección paralela a la fachada y falta de rigidez.

Ayuda de los muros de ladrillo en la rigidez y resistencia de columnas, y vigas de concreto armado.

Predimensionamiento de muros de ladrillo para conseguir rigidez y resistencia lateral frente a acciones de sismo.


  1. Edificios multifamiliares de albañilería y de muros delgados de concreto armado, sistema denominado de uros de ductilidad limitada, comportamiento sísmico, predimensionamiento, espesores mínimos reglamentarios, tipologías, uso de losas macizas o aligeradas.




  1. Proyectos específicos : Hotel Westin, Hotel Atton, diversos edificios de vivienda u oficinas con pórticos y placas.




  1. Proyectos específicos: Ampliación y reforzamiento del Estadio Nacional.




  1. Proyectos Industriales : Fábricas de Cemento en Lima, Arequipa y USA.




  1. Estructuras de Acero : Introducción, tipos de acero, tipo de perfiles rolados, soldados o doblados en frio, estructuras para coberturas y para edificios.




  1. Coberturas de acero : Armaduras reticuladas, a dos aguas, de bridas paralelas, arcos. Ejemplos de proyectos reales: Una fábrica en Chincha, UN Coliseo Polideportivo en la PUCP.




  1. Estructuras de Acero para edificios: Losa sobre plancha colaborante, arriostres metálicos. Ejemplos del proyecto Tottus Falabella en San Isidro y Cristo del Pacífico.




  1. Excavaciones y Muros de contención. Diversos tipos de muros: voladizo, gravedad, sótano, contrafuertes.

Muros con anclajes para excavaciones profundas de edificios de varios sótanos.

Muros denominados calzaduras.




  1. BIBLIOGRAFÍA.

Conferencias dadas por el Profesor en diversos cursos y congresos.

Normas Peruana de diseño Sismorresistente, Norma de Cargas, Norma de albañilería, Norma de Concreto Armado.

ING .ANTONIO BLANCO BLASCO

2012.





  1. ,Complementar los conocimientos adquiridos en los cursos de Estructuras I y Estructuras II, dando un enfoque conceptual y práctico del comportamiento de estructuras de concreto armado



  1. REVISIÓN DE LOS PLANOS ESTRUCTURALES Y COMENTARIOS DE LA INSPECCIÓN REALIZADA Y DE LA INFORMACIÓN RECIBIDA.

De la revisión efectuada a los planos de las estructuras , de la información recibida y de la inspección realizada, podemos hacer los siguientes comentarios:




  1. A nuestro entender el problema se inicia en la zona del volado, por tener una losa de espesor insuficiente para la longitud del mismo. El fierro y el espesor de la losa son insuficientes para resistir la losa en volado.




  1. Se observa que se consideró en los planos un ensanchamiento de la losa en la zona donde se inicia el volado, con un fierro adicional en la parte superior de la losa. Este fierro sin embargo, no está definido en los planos en cuanto a su diámetro y espaciamiento, observándose solamente que hay un fierro adicional, producto del doblez de los fierros de la placa o muro de apoyo. Este fierro no se ha encontrado en la inspección realizada y solo se ve el fierro normal de la losa, que está ubicado al centro del espesor de la losa. Como el ensanche sí se ha hecho, el fierro encontrado está a una distancia aproximada de 7cm desde la zona superior.




  1. En un volado lo más importante es el fierro superior, pues allí se concentra la tracción ocasionada por el momento flector. Si el fierro está ubicado a aproximadamente 7cm desde la cara superior, al producirse los esfuerzos luego del desencofrado, el concreto trabaja a tracción hasta que encuentre el fierro de refuerzo, originándose una fisura que en este caso es una grieta importante. Este el es el inicio de la falla ocurrida.




  1. En la documentación recibida del Constructor, se tiene un correo donde se pide al Calculista, que indique cual es el fierro de la placa o muro de soporte. En base a esta consulta, se le envía un plano revisado donde se indica el fierro de este muro, consistente en dos filas de varillas de ¾” a 15cm (verticales) con estribos que unen de dos en dos las varillas verticales.




  1. El constructor coloca estos fierros verticales y sus estribos, pero no hace los dobleces hacia los dos lados de la losa (arco y volado), al haber entendido que estos dobleces solamente se hacían en el eje central del arco, tal como se muestra en el corte donde se señala (corte al eje del arco).




  1. En la foto que se adjunta se aprecian las partes superiores de los fierros de ¾”, sobresaliendo ligeramente de la parte superior de la losa, con lo cual se prueba que efectivamente no se hicieron los dobleces, entendiéndose que éstos solo eran necesarios en el eje del arco, donde se tiene la viga central que vuela.





  1. Por otro lado, se observa que con el objeto de conseguir un trabajo de la losa del volado en dos direcciones y una mayor rigidez, el proyecto consideró una viga invertida, de peralte variable ubicada hacia el eje central del arco. Como esta viga es invertida, la losa curva trata de colgarse de ella, para lo cual se requiere de fierros trabajando a tracción que unan el alma de la viga y la losa propiamente dicha. Sin embargo se observa en los planos del proyecto que solamente hay estribos espaciados a 40cm, teniéndose solamente 3 espaciados a 10cm al inicio del volado. Estos estribos son insuficientes para tomar la tracción allí existente y de la inspección realizada se observa que no hay adherencia entre la losa (caída) y la viga invertida. Esta observación nos hizo pensar que la losa y la viga invertida habían sido vaciadas en etapas diferentes y no en forma monolítica. Esta suposición ha sido corroborada por el Arquitecto responsable de la obra.