Diseño de edificios habitacionales y de oficinas

1. Diseño de edificios habitacionales y de oficinas Ricardo Herrera Mardones Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de Chile Santiago, Chile Marzo de 2007 Elaboración, guión y locución a cargo del Dpto. de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile con coordinación del Ing. Ricardo Herrera

2. Diseño de edificios habitacionales y de oficinas CONTENIDO • Introducción • Componentes • Sistemas estructurales • Consideraciones de diseño

3. 1.Introducción CARACTERISTICAS • Estructura repetitiva en altura • Relaciones alto/base moderadas a altas • Maximización del espacio útil • Minimización del costo de construcción

4. 1.Introducción SOLICITACIONES • Peso propio • Sobrecargas permanentes • Sobrecargas de uso • Viento • Sismo

5. 2. Componentes ESTRUCTURA TIPICA Estructura Losa Fundación

6. 2. Componentes FUNDACIONES

7. 2. Componentes LOSA

8. 2. Componentes Columna Dirección principal de la losa Viga principal Viga secundaria Fundación ESTRUCTURA

9. 2. Componentes ESTRUCTURA • Vigas

10. 2. Componentes ESTRUCTURA • Columnas

11. 2. Componentes ESTRUCTURA • Arriostramientos

12. 3. Sistemas estructurales INTRODUCCION Pisos

13. 3. Sistemas estructurales EDIFICIOS DE ALTURA BAJA Y MEDIA • Marcos resistentes a momento • Marcos arriostrados concéntricamente • Marcos arriostrados excéntricamente

14. 3. Sistemas estructurales EDIFICIOS DE ALTURA BAJA Y MEDIA • Marcos resistentes a momento Vigas Columnas

15. 3. Sistemas estructurales EDIFICIOS DE ALTURA BAJA Y MEDIA • Marcos arriostrados concéntricamente Arriostramiento

16. 3. Sistemas estructurales EDIFICIOS DE ALTURA BAJA Y MEDIA • Marcos arriostrados excéntricamente “Link” Arriostramiento

17. 3. Sistemas estructurales EDIFICIOS DE ALTURA BAJA Y MEDIA • Marcos mixtos Núcleo de hormigón Vano arriostrado Marco rígido

18. 3. Sistemas estructurales EDIFICIOS ALTOS • Sistema de muros • Sistema de núcleo • Sistema de marco mixto • Sistema de tubo

19. 3. Sistemas estructurales EDIFICIOS ALTOS • Sistema de muros

20. 3. Sistemas estructurales EDIFICIOS ALTOS • Sistema de núcleo

21. 3. Sistemas estructurales EDIFICIOS ALTOS • Sistema de marco mixto

22. 3. Sistemas estructurales EDIFICIOS ALTOS • Sistema de tubo

23. 4. Consideraciones de diseño ETAPAS • Estructuración. • Definición de solicitaciones a considerar. • Modelamiento • Selección preliminar de elementos. • Análisis. • Evaluación.

24. 4. Consideraciones de diseño ESTRUCTURACION

25. 4. Consideraciones de diseño ESTRUCTURACION • Transmisión de carga vertical Tirantes Columna Viga de transferencia (a) (b) (c)

26. 4. Consideraciones de diseño ESTRUCTURACION • Transmisión de carga horizontal Pisos

27. 4. Consideraciones de diseño SOLICITACIONES • Cargas muertas. • Cargas vivas estáticas. • Cargas vivas móviles. • Impacto. • Nieve. • Viento. • Sismos. • Otros.

28. 4. Consideraciones de diseño DIMENSIONAMIENTO PRELIMINAR • Experiencia previa • Métodos aproximados de solución • Método del portal (edificios bajos) • Método del voladizo (edificios altos) • Mecanismo de falla P

29. 4. Consideraciones de diseño ANALISIS • Análisis lineal elástico • Análisis no lineal • Efectos de 2º orden • No linealidad del material • Análisis plástico

30. 4. Consideraciones de diseño EVALUACION • Comportamiento global: • Códigos de construcción local • Limitación de deformaciones a nivel de servicio y último • Limitación de esfuerzos en elementos • Comportamiento local • Especificaciones de diseño de elementos (AISC, AISI, etc.) • Resistencia

31. 4. Consideraciones de diseño ECONOMIA • Recomendaciones (Guía de diseño 5 AISC) • Espaciar las vigas al máximo practicable • Minimizar las conexiones de momento y de diagonales de arriostramiento Vanos marco rígido o arriostrado

32. 4. Consideraciones de diseño ECONOMIA • Recomendaciones (Guía de diseño 5 AISC) • Privilegiar el uso de acero de mayor resistencia • Usar pocos tamaños • Utilizar las reducciones de la carga viva