EDIFICACION EN ALTURA presentacion pp

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Ing. Rubén Carrión 
CLERHP Estructuras Bolivia SRL 
 PARTE 1: INTRODUCCIÓN 
 PARTE 2: TIPOLOGÍAS ESTRUCTURALES 
 PARTE 3: CARGAS HORIZONTALES 
 PARTE 4: BREVE APUNTE SOBRE 
CIMENTACIONES. 
 El origen de los edificios en altura. 
 
MEDIADOS DEL SIGLO XIX 
 
APARICIÓN DEL ELEVADOR POR E. OTIS. 
 
IMPENSABLE PASAR DE 4 / 6 PISOS. 
 Como ingenieros calculistas un edificio 
alto, independientemente del número 
de pisos que posea, es todo aquel en el 
que las FUERZAS HORIZONTALES 
CONDICIONAN DETERMINANTEMENTE el 
diseño de su estructura. 
 La esbeltez se define como la relación 
entre la dimensión de la base en el eje 
considerado por la altura total del 
edificio. 
 Esbelteces por encima de 4 ya hay que 
estudiarlas a conciencia. 
 También llamada RELACION DE ASPECTO 
 Milán,1960. 
 31 pisos. 
 Altura 128 m. 
 Esbeltez 7.1 
 P.L. Nervi 
 Pantallas, acopladas. 
 Chicago,1970. 
 100 pisos. 
 Altura: 350 m 
 Base de 80x50 m2 
 Esbeltez máx. 7 
 F. Khan. 
 Tubo exterior 
diagonalizado. 
 Santa Cruz, 2014. 
 29 pisos. 
 Altura 95 m. 
 Esbeltez máx: 4,75 
 CLERHP Ingeniería. 
 NÚCLEOS – PORTICOS 
COMBINADOS 
 Restringido hoy en día a 20 plantas en 
hormigón, y a 30 plantas en metálico. 
 Para la acción vertical el nudo rígido 
hace que la columna coaccione el giro 
de la viga y reduzca su flecha. 
 Con cargas laterales es la viga la que 
coarta el desplazamiento del pilar. 
 Muy importante la relación de rigideces. 
 EDIFICIO DE 70m, 
ESBELTEZ 10,7/3,57 
 PANTALLAS EN EJE Y, EN 
EJE X SON COMO 
COLUMNAS(PORTICO) 
 VIENTO BASE ASCE-
144Km/h- HIP V+ X 
 
 VALIDEZ EN TORNO A 30-40 PISOS. 
 PANTALLAS:(muros de corte) 
- Momento de vuelco, influencia en la 
deformación por cortante en la flecha, 
carga vertical y fisuración. 
- En plantas bajas poca deformación no 
así en las altas: Viga en ménsula. 
- Pantallas continuas y con huecos. 
 
 EDIFICIO DE 70m 
 PANTALLAS EN EJE Y 
 VIENTO BASE ASCE-
144Km/h- HIP V+Y 
 
 Pantallas con huecos (hollow shear walls). 
- El funcionamiento acoplado se produce 
mediante el trabajo a cortante de los 
dinteles o vigas de acople, para ello los 
giros y las flechas de las dos 
semipantallas deben ser los mismos. 
 Núcleos: unión de varias pantallas 
formando un cuadrado, circulo o formas 
poligonales. MULTIPLICA LA INERCIA. 
 La introducción de pantallas en un edificio 
en altura permite aumentar el número de 
plantas. 
 Sin embargo no resuelve toda la estructura: 
necesita columnas y vigas para transportar 
las cargas verticales, en este caso se 
produce una colaboración pórtico-
pantalla. Sobretodo si los nudos son rígidos. 
 Los forjados reticular y de losas macizas 
planas, también actúan, en función de su 
rigidez 
 Altura total 120m, Esbeltez máx: 3,5, T1=3,818s 
 Viento ASCE-05 144Km/h, Factores de ráfaga Gf=1,65 
 Losas de 25cm espesor, G=8,25KN/m2, Q=2KN/m2 
 
DESPLOME MÁXIMO ELASTICO +Vy=130mm h/923 
COMBINACION G+0,5Q+0,7Vy 
 CARGAS DIFERENTES EN SU ORIGEN, EN SU FORMA 
DE ACTUAR SOBRE LA ESTRUCTURA Y EN LA 
RESPUESTA SOBRE ÉSTA. (FACHADAS/CM) 
 LA VELOCIDAD Y LA PRESIÓN DINAMICA AUMENTA 
CON LA ALTURA, EN EL SISMO ES MÁS IMPORTANTE 
LA DISTRIBUCIÓN DE MASAS. 
 SI BIEN EL VIENTO NECESITA RIGIDEZ, EL SISMO 
NECESITA FLEXIBILIDAD. 
 SISMO: MUY IMPORTANTE LA EXCENTRICIDAD C.D.R 
Vs CM 
 VIENTO: REGULARIDAD EN FACHADA.(Cp) 
 
 
 EL REGIMEN DE FRECUENCIAS DE LA CARGA DE VIENTO SUELE 
SER NORMALMENTE MÁS BAJO QUE LA DE SISMO, POR LO 
QUE LA FRECUENCIA NATURAL O PROPIA DE LA ESTRUCTURA 
TIENE QUE SITUARSE EN UNA POSICION INTERMEDIA. 
 Los efectos dinámicos del viento son, entre otros: 
- Vibración longitudinal.(variación de la Vmedia) 
- Vibración transversal. (vórtices, esbeltez) 
- (Requiere una conferencia en sí misma). 
 La ASCE07 considera edificio flexible a toda estructura 
cuyo periodo natural sea inferior a 1Hz. Se le calcula un 
factor de ráfaga Gf>1. No incluye efectos de cargas 
transversales a la dirección del viento, desprendimiento 
de vórtices e inestabilidad debida al galope o flameo. 
 Para edificios rígidos su factor es Gr=0,85 aprox. 
 ASCE07: LIMITACION de desplome máximo local y total 
para cargas de viento “no especificado”. 
 COMBINACION: G+0,5Q+/-0,7V (ASCE07 cc1.2) 
 LA SIB OBLIGA H/750 PARA DESPLOME TOTAL.(y2ºorden). 
EUROCODIGOS H/500 y h/250 entre pisos consecutivos, 
cálculos elásticos (1er orden). 
 Edificios que por su esbeltez y/o forma sensibles a 
los efectos dinámicos, hay que estudiarlos 
profundamente. (Resonancia, confort). 
 No hay normativa obligatoria en Bolivia. NBDS no 
es de obligado cumplimiento. 
 A pesar de ello hay zonas del país que son 
susceptibles a sufrir un seísmo. 
 En Santa Cruz sería de buena práctica considerar 
cálculos sísmicos con ac=0,10g. Y hacer los edificios 
algo más flexibles. 
 Evitar o prohibir los pilares “apeados”, ya que 
funcionan como un martillo neumático pudiendo 
provocar el colapso de la estructura. 
 
 Exige distribuir su masa armónicamente, para que 
el descenso de cargas guarde la mayor simetría 
posible, evitando que puedan aparecer 
tracciones de despegue entre los cimientos. 
 Los pilotes trabajan MUY MAL A TRACCIÓN. 
 Se comprobará que la resultante pésima quede 
dentro del núcleo central de la base del cimiento. 
 Cuando la resultante se sale fuera del núcleo 
central, aunque exista equilibrio, las repetidas 
situaciones de presión y despegue pueden 
producir deformaciones permanentes acumuladas 
en el terreno y acabar en rotación generalizada. 
 Independientemente de la altura, según su 
esbeltez, un edificio se puede considerar alto. 
 La colaboración de pantallas/núcleos y pórticos 
es, en la mayoría de los casos, la solución óptima 
para edificios entre 20-50 plantas. 
 Edificios con suficiente rigidez pero flexibles en 
zonas sísmicas. 
 Evitar formas sísmicamente desfavorables. 
 Controlar adecuadamente los desplomes 
horizontales, siguiendo recomendaciones 
internacionales. Y estabilidad global (P-Δ). 
 Chequear resultantes, vuelcos y deslizamientos en 
las cimentaciones.