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Mecanica de suelo
1. MECÁNICA DE SUELO LILIAN CONTRERAS – MAEVA VEGA 1.- LA TIERRA Y LOS SISMOS 2.- SUELOS Y SUS CRACTERISRICAS 3.-MECÁNICA DE SUELO 4.-NORMATIVA 5.- ARQUITECTURA SISMORESISTENTE 6.- SEXTA REGION : LIB.B.O´HIGGINS TALLER INTEGRADO CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES
2. LILIAN CONTRERAS – MAEVA VEGA La geósfera corresponde a la porción sólida del planeta y está formada por tres grandes zonas que son: Corteza terrestre: porción en la cual se encuentra un lecho rocoso y duro, constituido por distintos tipos de rocas. Su espesor varía entre 6 y 70 kilómetros. En ella se distinguen la corteza continental y la corteza oceánica. Esta corteza terrestre posee a su vez varias capas con características diferentes: -Capa superficial: tiene un grosor que varía de 500 a 1.000 metros. Formada fundamentalmente por una delgada porción externa, llamada suelo, y por rocas sedimentarias. -Capa intermedia: corresponde a la corteza continental, tiene un espesor medio muy variable entre 25 km y 70 km , su densidad media es de 2,7 gr/cm 3 . - Capa basáltica inferior: es la misma corteza oceánica, y es la base de los océanos. Tiene un espesor de 10 a 20 Km. Manto terrestre: está inmediatamente después de la corteza oceánica, su espesor es de unos 2.800 kilómetros. Las rocas que lo forman pueden desplazarse lentamente una sobre otra. Núcleo terrestre: parte más profunda de la geósfera, en la que se distingue el núcleo externo, parcialmente fundido, de unos 2.000 kilómetros de espesor y el núcleo sólido interno, que tiene un espesor de 1.500 kilómetros. El terremoto es una sacudida del terreno que se produce debido a la acumulación de energía que se produce cuando los materiales del interior de la Tierra se desplazan principalmente en los bordes de la placa. El punto interior de la Tierra donde se produce el sismo se denomina foco sísmico o hipocentro , y el punto de la superficie que se halla directamente en la vertical del hipocentro —y que, por tanto, es el primer afectado por la sacudida— recibe el nombre de epicentro . Chile está ubicado al borde del encuentro de dos placas tectónicas, la placa Sudamericana y la placa Nazca, las cuales interactúan entre sí, produciéndose un proceso de subducción, que es la causa de la mayor parte de los macro sismos en la parte occidental de nuestro territorio, como parte del denominado "Cinturón de fuego" que rodea al océano Pacífico. El movimiento sísmico se propaga mediante ondas elásticas (similares al sonido), a partir del hipocentro. Las ondas sísmicas se presentan en tres tipos : Ondas longitudinales, primarias o P : ondas que se propagan a una velocidad entre 8 y 13 km/s y en el mismo sentido que la vibración de las partículas. Circulan por el interior de la Tierra, atravesando tanto líquidos como sólidos. Son las primeras que registran los aparatos de medida o sismógrafos, de ahí su nombre "P". Ondas transversales, secundarias o S : son ondas de cuerpo más lentas que las anteriores (entre 4 y 8 km/s) y se propagan perpendicularmente en el sentido de vibración de las partículas. Atraviesan únicamente los sólidos y se registran en segundo lugar en los aparatos de medida. Ondas superficiales : (love y rayleigh) son las más lentas de todas (3,5 km/s) y son producto de la interacción entre las ondas P y S a lo largo de la superficie de la Tierra. Son las que producen más daños. Se propagan a partir del epicentro y son similares a las ondas que se forman sobre la superficie del mar. LA TIERRA Y SUS SISMOS CORTEZA MANTO SUPERIOR MANTO INFERIOR NÚCLEO INTERNO NÚCLEO EXTERNO 1600 KM. 1820 KM. 2290 KM. 630 KM. Sección de la tierra Placas Tectónicas Ondas Sísmicas MECANICA DE SUELO 6 REGIÓN
3. Horizonte A: corresponde a la primera capa del suelo, es rica en humus o materia orgánica descompuesta. En ella se desarrollan los vegetales. Horizonte B: en este se encuentran restos de materia orgánica y también materia inorgánica, que permite el crecimiento de las plantas. También se le llama subsuelo. Horizonte C: está formado por rocas fragmentadas de distintos tamaños. Es el soporte de las dos capas anteriores. Horizonte R: Se puede llamar Roca Madre u Horizonte D. Corresponde a la última capa del suelo y está formada por roca sin alteración física ni química. Los suelos se forman en la superficie de la tierra, donde la roca dura o los sedimentos bandos y sueltos superficiales son transformados por numerosos procesos físicos, químicos y bilógicos, dependientes de la proximidad de la atmosfera. Según los minerales y elementos orgánicos que tenga el suelo, dependerá la fertilidad y características químicas. A través del color podemos conocer la variedad frente a la que estemos. MECANICA DE SUELO 6 REGIÓN EL SUELO Y SUS CARACTERISTICAS Perfil del suelo Según funcionalidad Son más fértiles que los claros . Pero también un suelo oscuro puede significar exceso de humedad no siendo indicador de fertilidad. Contienen grandes cantidades de óxidos de hierro, lo que significa que es un terreno drenado, fértil y no muy húmedo. Son poco fértiles debido a que los óxidos de hierro han reaccionado frente al agua, convirtiéndolos en una zona mal drenada. Grises pueden tener poco hierro u oxígeno y poseer muchas sales alcalinas como carbonato de calcio. VARIEDAD CARACTERISTICAS Tipos de suelos Suelos arenosos: No retienen el agua, tienen muy poca materia orgánica y no son aptos para la agricultura, ya que no tienen nutrientes. Suelos calizos : Tienen abundancia de sales calcáreas, son de color blanco, secos y áridos, y no son buenos para la agricultura. Suelos humíferos (tierra negra): Tienen abundante materia orgánica en descomposición, de color oscuro, retienen bien el agua y son excelentes para el cultivo. Suelos arcillosos: Están formados por granos finos de color amarillento y retinen el agua formando charcos. Si se mezclan con humus pueden ser buenos para cultivar. Suelos pedregosos: Formados por rocas de todos los tamaños, no retienen el agua y no son buenos para el cultivo. Suelos mixtos : tiene características intermedias entre los suelos arenosos y los suelos arcillosos. Caract. físicas Litosoles : Se considera un tipo de suelo que aparece en escarpas y afloramientos rocosos, su espesor es menor a 10 cm y sostiene una vegetación baja. Cambisoles : Son suelos jóvenes con proceso inicial de acumulación de arcilla. Luvisoles : Presentan un horizonte de acumulación de arcilla con saturación superior al 50%. Acrisoles : Presentan un marcado horizonte de acumulación de arcilla y bajo saturación de bases al 50%. Gleysoles : Presentan agua en forma permanente o semipermanente con fluctuaciones de nivel freático en los primeros 50 cm. Fluvisoles : Son suelos jóvenes formados por depósitos fluviales, la mayoría son ricos en calcio. Rendzina : Presenta un horizonte de aproximadamente 50 cm de profundidad. Es un suelo rico en materia orgánica sobre roca caliza. Vertisoles : Son suelos arcillosos de color negro, presentan procesos de contracción y expansión, se localizan en superficies de poca pendiente y cercanos escurrimientos superficiales.
4. Meteorización : consiste en la alteración que experimentan las rocas en contacto con el agua, el aire y los seres vivos Erosión : consiste en el desgaste y fragmentación de los materiales de la superficie terrestre por acción del agua, el viento, etc. Los fragmentos que se desprenden reciben el nombre de detritos. Transporte : consiste en el traslado de los detritos de un lugar a otro. Sedimentación : consiste en el depósito de los materiales transportados, reciben el nombre de sedimentos, y cuando estos sedimentos se cementan originan las rocas sedimentarias La mecánica de suelos es la aplicación de las leyes de la física y las ciencias naturales a los problemas que involucran las cargas impuestas a la capa superficial de la corteza terrestre. Esta ciencia fue fundada por Karl von Terzaghi, a partir de 1925. Que también fundo la ingeniería geotécnica. Que es la encargada del estudio de las propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles de los materiales provenientes de la Tierra. Los ingenieros geotécnicos investigan el suelo y las rocas por debajo de la superficie para determinar sus propiedades y diseñar las cimentaciones para estructuras tales como edificios, puentes, centrales hidroeléctricas, etcétera.) Si se sobrepasan los límites de la capacidad resistente del suelo, se pueden producir esfuerzos secundarios (quizás no considerados en el diseño), los que producen a su vez deformaciones importantes como : fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden producir, en casos extremos, el colapso de la obra o su inutilización y abandono (inhabitabilidad). Es por esto que las condiciones del suelo como elemento de sustentación y construcción, han de ser siempre observadas, aunque esto se haga en proyectos pequeños fundados sobre suelos normales a la vista según datos estadísticos y experiencias locales, y en proyectos de mediana a gran importancia o en suelos dudosos, infaliblemente, al través de una correcta investigación de mecánica de suelos. MECANICA DE SUELO Degradación Que es mecánica de suelo MECANICA DE SUELO 6 REGIÓN
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7. Fuerza de inercia La fuerza de inercia es la generada por el movimiento sísmico del suelo que se transmite a los edificios apoyados sobre el terreno debido a que la base del edificio tiende a seguir el movimiento del suelo y la masa del edificio por inercia se opone a ser desplazada dinámicamente y seguir el movimiento de su base Período y resonancia El período es el tiempo en que tarda un objeto en cumplir un ciclo cuando vibra, es una característica única del objeto y no se altera a menos que sea forzado a cambiarlo. En un edificio el período depende de la relación entre la masa y la rigidez del sistema. La respuesta sísmica de un sistema elástico de un grado de libertad depende de su periodo de vibración, lo que indica que la respuesta máxima de una estructura ante un temblor varíe principalmente por el periodo de vibración. Para cambiar el período de vibración se debe variar la masa o la rigidez del edificio. En general, un proyectista tiene poca libertad para modificar la masa del edificio. Mayor es la amplitud en que puede variar la rigidez lateral, principalmente dependiendo del sistema estructural que se elija, el cual puede ser relativamente flexible, cuando es a base de pórticos o muy rígido cuando tiene muros estructurales. Por otra parte, los periodos de vibración de un edificio aumentan con el número de pisos, por lo que se acostumbra a numerar a las T en orden decreciente; así el primer período T1 (llamado periodo fundamental) tiene el mayor valor y el último, Tn, el menor. En cada período se obtiene una deformada llamada modo de vibración. Amortiguamiento El amortiguamiento es una característica estructural que influye en la respuesta sísmica porque decrece el movimiento oscilatorio, se expresa normalmente como una fracción del amortiguamiento crítico ( ζ), o amortiguamiento donde el movimiento resultante en vez de ser oscilatorio decrece exponencialmente con el tiempo hasta hacerse cero. En las estructuras el amortiguamiento es generado por las fricciones internas de los elementos, apoyos, elementos no estructurales, etc.., todos estos disipan la energía sísmica. La magnitud de la disminución de estos efectos es difícil de cuantificar con precisión, por ello los reglamentos indican aproximadamente un amortiguamiento igual al 5% del crítico. Ductilidad La ductilidad se refiere a la capacidad de un sistema estructural de sufrir deformaciones considerables (por encima del límite elástico) bajo una carga aproximadamente constante, sin padecer daños excesivos. Esta es una propiedad muy importante en una estructura que debe resistir efectos sísmicos, ya que elimina la posibilidad de una falla frágil y además suministra una fuente adicional de amortiguamiento. Es por ello que una parte importante del diseño sísmico consiste en proporcionar a la estructura (además de la resistencia necesaria), la capacidad de deformación que permita la mayor ductilidad posible para salvar así un edificio del colapso. Resistencia y rigidez La resistencia y la rigidez son los dos aspectos más importantes del diseño sísmico. La resistencia es el parámetro de diseño donde se busca que las dimensiones de los elementos garanticen la integridad de la estructura sometida a todas las combinaciones de carga posibles y la rigidez relaciona la deformación de la estructura con las cargas aplicadas; este parámetro asegura que la estructura cumpla con las funciones impuestas. Distribución de las fuerzas de inercia Las fuerzas de inercia que se generan sobre una estructura son función de la masa, rigidez y amortiguamiento; pero conocer el punto de aplicación de la fuerza es primordial, ya que estas se pueden amplificar y en algunos casos puede ser muy grande esta amplificación. ARQUITECTURA SISMORESISTENTE MECANICA DE SUELO 6 REGIÓN Clasificación Variables para el control de la respuesta estructural
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10. Elevación y proporción Las reducciones bruscas de un nivel a otro, tiende a amplificar la vibración en la parte superior y son particularmente críticas. El comportamiento de un edificio ante un sismo es similar a una viga en volado, donde el aumento de la altura implica un cambio en el período de la estructura que incide en el nivel de la respuesta y magnitud de las fuerzas. La sencillez, regularidad y simetría que se busca en planta también es importante en la elevación del edificio, para evitar que se produzcan concentraciones de esfuerzos en ciertos pisos o amplificaciones de la vibración en las partes superiores del edificio. Problemas Edificio con proporciones inadecuadas. Los problemas que más se presentan en elevación son: 1. Proporción: Este aspecto puede ser más importante que el tamaño o altura, ya que mientras más esbelto es el edificio mayor es el efecto de voltearse ante un sismo, la contribución de los modos superiores es importante y el edificio puede hacerse inestable por el efecto P-Δ. 2. Escalonamiento: Consiste en una o más reducciones abruptas en el tamaño del piso de un nivel con respecto al siguiente. También en hacer el edificio más grande a medida que se eleva, lo que se conoce como escalonamiento invertido. 3. Piso débil: El piso débil se refiere a los edificios donde una planta es más débil que las plantas superiores, causado por la discontinuidad de resistencia y rigidez. Este problema es más grave cuando el piso débil es el primero o segundo, niveles donde las fuerzas sísmicas son mayores. 4. Muro discontinuo: Cuando los muros de cortante no cumplen con los requisitos de diseño se puede considerar que generan un problema como el de piso débil. Por otra parte, un muro de cortante discontinuo es una contradicción fundamental de diseño; el propósito de un muro de cortante es resistir las fuerzas de inercia que se originan en los diafragmas y transmitirlas hacia la fundación en la forma más directa posible, por lo que interrumpir esta trayectoria se convierte en un error y realizarlo en la base es un problema aún mayor, siendo el peor caso de la condición de planta baja débil. 5. Variación en la rigidez: El origen de este problema por lo general reside en consideraciones arquitectónicas realizadas sobre terrenos en colinas, relleno de porciones con material no estructural pero rigidizante para crear una faja de ventanas altas, elevación de una porción del edificio sobre el nivel del terreno mediante elementos altos, en tanto que otras áreas se apoyan sobre columnas más cortas, o bien, rigidización de algunas columnas con una mezzanina o desván, mientras otras se dejan de doble altura sin rigidizarlas. Estas configuraciones generan una columna corta que es más rígida y bajo cargas laterales15, atraerá fuerzas que pueden estar desproporcionadas con su resistencia. Recomendaciones 1. Proporción: Para evitar los problemas de proporción Dowrick (1997) sugiere que se procure limitar larelación altura/anchura a 3 ó 4, (Arnold y Reitherman, 1991; Bazán y Meli, 2001; Dowrick, 1997) 2. Escalonamiento: Como primera estrategia es utilizar cambios de sección en un escalonamiento normal o invertido pequeños. Las soluciones para la configuración escalonada son similares a las de su contraparte en planta con esquinas entrantes. El primer tipo de solución consiste en una separación sísmica en planta. Se debe evitar la discontinuidad vertical de las columnas, un acartelamiento suave evita totalmente el problema del cambio de sección. Por último, en áreas de alto riesgo sísmico se deben evitar las configuraciones escalonadas invertidas. (Arnold y Reitherman, 1991) 3. Piso débil: Las soluciones para el problema del piso débil comienzan por su eliminación, es decir evitar la discontinuidad modificando el diseño arquitectónico. Si esto no es posible, el siguiente paso es investigar la forma para reducir la discontinuidad por otros medios, como son aumentar el número 15 Cargas que se distribuyen según la rigidez de los elementos resistentes. de columnas o agregar diagonales. Alternativamente, se puede lograr una planta baja alta eliminando la discontinuidad dinámica mediante un marco vertical que abarque varios pisos, en el cual la estructura tenga uniformidad de rigidez en toda su altura, agregando pisos adicionales ligeros de tal modo que tengan tan poco efecto como sea posible en las características de la estructura principal. (Arnold y Reitherman, 1991) 4. Muro de cortante discontinuo: La solución para el problema del muro de cortante discontinuo consiste en eliminar dicha condición. El hacerlo puede crear problemas arquitectónicos de planeación, circulación o aspecto. Si así ocurre, entonces significa que la decisión de usar muros de cortante como elementos resistentes es inconveniente. Cuando se toma la decisión de usar muros de cortante, se tiene que reconocer su presencia desde el principio del diseño esquemático, donde el tamaño y la localización debe ser objeto de una cuidadosa coordinación entre la arquitectura y la ingeniería, por lo que se recomienda tomar en cuenta los siguientes aspectos: − Hacer una distribución regular de los muros, estableciendo preferentemente la simetría. − Procurar que los centros de masas y rigideces estén los más cerca posibles. − Para mejor resistencia torsional se deben colocar en la periferia de la planta. − En edificios de muchos pisos sobre zonas de alto riesgo sísmico, una concentración de toda la fuerza lateral en solamente uno o dos muros implica introducir grandes fuerzas a las fundaciones, por lo que se requiere una fundación muy grande. − En edificios de altura media, la sección transversal no deben variar con la altura. En dado caso se puede reducir el espesor del muro. − Los grandes muros tienden a limitar la flexibilidad en la distribución de los espacios internos, por lo que se recomienda en edificios de oficina, colocar las pantallas limitando las áreas de circulación vertical y de servicios. Los sistemas de fachada resistente, si bien condicionan bastante el aspecto externo del edificio, facilitan mucho la organización del espacio interno. (Arnal y Epelboim, 1985; Arnold y Reitherman, 1991; Paulay y Priestley, 1992) 5. Variación en la rigidez: Si no se puede evitar la situación planteada, una solución consiste en igualar las rigideces de las columnas mediante puntales que aumenten la rigidez de las columnas más largas o aumentando las dimensiones de los elementos menos rígidos. (Arnold y Reitherman, 1991). ARQUITECTURA SISMORESISTENTE MECANICA DE SUELO 6 REGIÓN Características relevantes para el comportamiento sísmico
11. Uniformidad y distribución del sistema estructural La influencia del sistema estructural en la respuesta sísmica es indiscutible ya que suministra la resistencia y rigidez necesaria para evitar daños no estructurales durante sismos moderados, así como garantiza la integridad del edificio. Por lo tanto, es importante que el arquitecto proponga un sistema adecuado para lo cual debe considerar la simplicidad y simetría, igualmente es conviene tomar en cuenta aspectos tales como: cambios de secciones, redundancia, densidad en planta, diafragma rígido, columna fuerte – viga débil, interacción pórtico – muro. Cambios de secciones Los cambios bruscos de sección en los miembros son un tipo de problema de variación de rigidez que se debe evitar. De igual forma los muros y/o columnas que no siguen una misma línea, no son recomendables por lo que estas líneas de resistencia deben ser continuas. Redundancia La redundancia se refiere a la existencia de abundantes líneas resistentes continuas y monolíticas, proporciona un alto grado de hiperestaticidad que cumple con el requisito básico para la supervivencia de la edificación, ya que posee múltiples mecanismos de defensa que garantizan la redistribución de esfuerzos una vez que algunos miembros hayan fallado. En cada una de las direcciones principales de la edificación y salvo que se trate de edificios de dos o tres plantas, es conveniente disponer como mínimo, tres líneas de resistencia. (Grases, López y Hernández, 1987) Densidad en planta La densidad de la estructura en planta a nivel del terreno, se define como el área total de todos los elementos estructurales verticales (columnas, muros, diagonales) dividida entre el área bruta del piso. En un edificio contemporáneo típico, este porcentaje se reduce al mínimo valor en pórticos. Por ejemplo, en un edificio típico de 10 a 20 pisos, con pórticos de concreto o acero resistentes a momentos, las columnas ocuparán el 1% o menos del área de su planta y los diseños en que se usa una combinación de pórticos-muros de cortante alcanzarán típicamente una densidad de estructuras en planta a nivel del suelo de cerca del 2%. Incluso para un edificio de oficinas de muchos pisos, que se apoyen solamente en muros de cortante, probablemente la relación llegará sólo al 3%. Diafragmas rígidos Los diafragmas de las edificaciones deben ser rígidos en su plano para igualar las deformaciones de los elementos verticales y evitar concentraciones de esfuerzos indeseables en las zonas de unión. Las normas permiten diafragmas flexibles pero se hace difícil estimar la respuesta dinámica de edificaciones con diafragmas flexibles. La utilización de diafragmas rígidos simplifica notablemente el proceso de análisis ya que permite el uso de modelos matemáticos sencillos. Columna Fuerte – Viga Débil En sistemas apórticados es un requisito fundamental para el buen comportamiento de la estructura, que la disipación de energía se inicie en los elementos horizontales, por lo que se debe anteponer los diseños de columnas fuertes y vigas débiles16. En fachadas se puede usar elementos no estructurales que se adapten a los requerimientos arquitectónicos, o bien admitir el diseño columna fuerte viga débil en la fachada. Interacción Pórtico - Muro Las configuraciones con alta rigidez torsional con respecto a su rigidez traslacional, poseen mejor comportamiento durante terremotos, por lo cual los muros deben colocarse en la periferia de la edificación, dando así un uso más eficiente. Lo anterior implica una combinación de muro y pórtico, donde los puntos de unión entre estos deben tener un tratamiento especial porque pueden producir áreas débiles de posible falla. Los muros que poseen grandes aberturas reducen la capacidad del muro y transforman el muro en un pórtico, el tamaño de las aberturas pueden hacer del muro un pórtico que presentaría el problema de columna débil-viga fuerte. (Arnold y Reitherman, 1991; Grases, López y Hernández, 1987) ARQUITECTURA SISMORESISTENTE MECANICA DE SUELO 6 REGIÓN Características relevantes para el comportamiento sísmico
12. Separación La relación del contorno del proyecto es importante en cuanto a la ubicación del edificio dentro del terreno, es trascendental guardar una separación que sea suficiente con respecto a edificios adyacentes, para evitar que los distintos cuerpos se golpeen al vibrar fuera de fase durante un sismo. Problema El daño puede ser particularmente grave cuando los pisos de los cuerpos adyacentes no coinciden en las mismas alturas de manera que durante la vibración las losas de piso de un edificio pueden golpear a media altura las columnas del otro. Este choque se denomina golpeteo y esta relacionado con las juntas de separación y la rigidez. El estudio del golpeteo entre edificios se relaciona con la localización del edificio en relación con otras estructuras. (Arnold y Reitherman, 1991; Bazán y Meli, 2001) Recomendación Una regla práctica para las estructuras relativamente rígidas indica que las separaciones serán de 2,5 cm más 1,25 cm por cada 3 m de altura en exceso de 6 m. Otra alternativa es separar 3,2 cm de separación para edificios de hasta 4,88 m, y 1,9 cm más por cada 4,88 m de altura adicionales. Aunque lo más conveniente es determinar el desplazamiento de cada uno de los edificios y dar una separación que contemple el caso cuando las dos partes están lo más cerca. Elementos no estructurales Los efectos de los elementos no estructurales son menospreciados en un análisis ordinario de estructuras y a menudo son la causa de los daños y la falla. La experiencia ha demostrado que la presencia de elementos no estructurales puede cambiar el comportamiento dinámico de una estructura, ya que las fuerzas sísmicas son atraídas por las áreas de mayor rigidez y si estas no están diseñadas para resistir las fuerzas, posiblemente fallen teniendo efectos desfavorables en la edificación. Recomendación Para evitar los efectos no deseados de los elementos no estructurales, se debe evitar una disposición irregular en planta y elevación de la tabiquería y diseñarla para que resista la distorsión estructural. Para ello existen dos enfoques. El primero consiste en integrarla a la estructura y el segundo en separarla de forma adecuada de los pórticos. Los revestimientos deben estar bien conectados a las paredes o separarlos de las paredes con conectores que eviten la separación de las paredes. Las ventanas se deben separar de la deformación de los pórticos, excepto cuando el cristal sea irrompible (si el desplazamiento horizontal del pórtico es pequeño se puede proteger el vidrio con una masilla suave). Las puertas son elementos importantes durante un evento sísmico, por lo que deben diseñarse para que sigan siendo funcionales después de ocurrido el evento, bien sea mediante análisis dinámico o colocando elementos que no se vean afectados por la deriva lateral. (Dowrick, 1997) Cuando la presencia de tabiques imponga cambios en la luz libre de las columnas y no sea posible separar los tabiques, se recomienda verificar que la columna, en toda su extensión, esté en capacidad de resistir las fuerzas que se puedan inducir en la misma. La columna, producto de la parte libre de tabiquería se comporta como una de menor longitud y por tanto mayor rigidez17. (Arnold y Reitherman, 1991; Grases, López y Hernández, 1987; Dowrick, 1997) Recomendación final Se observa que las formas complejas, carencia de simetría, distribución al azar de los elementos verticales, falta de continuidad de los elementos horizontales por las aberturas o techos en varios niveles, volúmenes agregados que requieren vinculación, luces grandes y detalles no estructurales son los problemas más comunes en el diseño sísmico. Para lograr una configuración adecuada se debe considerar el tiempo, costo y programación para el análisis sísmico, conjuntamente hay que reconocer el hecho que algunos estilos han sido desarrollados en zonas de bajo riesgo sísmico por lo que en regiones de mucha actividad sísmica no son apropiados. ARQUITECTURA SISMORESISTENTE MECANICA DE SUELO 6 REGIÓN Características relevantes para el comportamiento sísmico
13. Capital: Rancagua Superficie: 16.365 km 2 Población: 780.627 hab. (Censo 2002). Densidad: 42,1 hab./km 2 Crecimiento anual población: 1,38 % Viviendas: 169.823 (4,1 hab./vivienda) Cordillera de los andes Cordillera de la costa Depresión intermedia La Cordillera de los Andes tiene en esta región una altitud que va entre los 3.000 a 4.000 msnm y un ancho aproximado de 50 km, además presenta un marcado volcanismo. La depresión intermedia presenta formas planas generadas por el acarreo de materiales, principalmente de origen glacio-fluvio-volcánico, alcanzando una longitud de 60 km. y un ancho aproximado de 25 km. La Cordillera de la Costa se presenta baja y de formas redondeadas que no alcanza los 2.000 m. RANCAGUA, 6 REGIÓN MECANICA DE SUELO 6 REGIÓN Datos Generales Mapa Morfoestructurales Plano Geomorfológico Tipos de suelos
14. A partir del ejercicio propuesto podemos deducir, que es indispensable el estudio de varios factores que inciden en el comportamiento de un edificio, desde el clima, el tipo de suelo donde será emplazado, al estructura propuesta para el edificio, etc. El suelo juega un rol fundamental en la construcción de un edificio, ya que a la hora de presentarse un sismo, la resistencia del edificio además de depender de su diseño estructural, dependerá también de las características del suelo, siendo los mas resistentes las rocas. RANCAGUA, 6 REGIÓN MECANICA DE SUELO 6 REGIÓN Sección suelo Rancagua CONCLUSIÓN