INTRODUCCIÓN A LOS ELEMENTOS

NO ESTRUCTURALES

JORGE A. ORJUELA D.SERVICIO INTEGRAL EN

EDIFICACIONES SASCOLOMBIA

Diseño y Construcción Sismo Resistente de Elementos No Estructurales

Octubre 2019Parte 1

EVOLUCIÓN DENTRO EL REGLAMENTO COLOMBIANO

PopayánMarzo 31 de 1983

Antes de Popayán:

Norma AIS 100 - Requisitos Sísmicos para EdificacionesIcontec 2000 - Código Colombiano de Estructuras de Hormigón Reforzado

Fedestructuras – Código de Construcciones Metálicas

Llenaban los requisitos para ser adoptada como

Código Colombiano de Construcciones Sismo ResistentesCCCSR - 84

TEMARIO DEL CCCS -84

TITULO A – Requisitos Generales de Diseño y Construcción Sismo Resistente

TITULO B – CargasTITULO C – Concreto Reforzado TITULO D – Mampostería EstructuralTITULO E – Edificaciones de Uno y Dos Pisos TITULO F – Estructuras Metálicas TITULO G – Sanciones

TEMARIO DEL CCCS -84

Este código establece los criterios para la construcción ydiseño de edificaciones que puedan verse sometidas afuerzas sísmicas, con el fin de reducir a un mínimo el riesgo ala pérdida de la vida

ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES

Los Elementos No Estructurales son responsables de más del50% de la pérdida de vidas humanas durante un sismo.

TEMARIO DEL NSR – 98TITULO A – Requisitos Generales de Diseño y Construcción Sismo ResistenteTITULO B – CargasTITULO C – Concreto EstructuralTITULO D – Mampostería EstructuralTITULO E – Casas de Uno y Dos PisosTITULO F – Estructuras MetálicasTITULO G – Estructuras de MaderaTITULO H – Estudios GeotécnicosTITULO I – Supervisión TécnicaTITULO J – Requisitos de Protección Contra el Fuego en EdificacionesTITULO K – Otros Requisitos Complementarios

TEMARIO DEL NSR – 98TITULO A – Requisitos Generales de Diseño y Construcción Sismo Resistente

YA APARECE EL CAPÍTULO A.9 ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES

TEMARIO DEL NSR – 98TITULO A – Requisitos Generales de Diseño y Construcción Sismo Resistente

YA APARECE EL CAPÍTULO A.9 ELEMENTOS NO ESTRUCTURALESSegunda ley de NewtonLa segunda ley de Newton es el principio fundamental de la mecánica y establece que la intensidad de la resultante de las fuerzas ejercidas en un cuerpo es directamente proporcional al producto de la aceleración que adquiere por la masa del cuerpo:

Donde F es el resultante de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo; m, la masa del cuerpo; a, la aceleración del cuerpo.

LIMITES DE LA DERIVA

CCCS-84 A.6.4.2 LA DERIVA INELÁSTICA DE DISEÑO DEL PISO NO DEBE EXCEDER EL 1.5%

NSR-10 A.6.4.1ESTRUCTURAS DE CONCRETO REFORZADO, METÁLICAS, MADERA… 1.0%

SI SE DISMINUYE LA DERIVA DISMINUYE LA ACELERACIÓNSI SE DISMINUYE LA ACELERACIÓN DISMINUYE LA FUERZA

TITULO I – SUPERVISION TECNICA

Supervisión Técnica — Se entiende por Supervisión Técnica laverificación de la sujeción de la construcción de la estructura de laedificación a los planos, diseños y especificaciones realizadas porel diseñador estructural. Así mismo, que los elementos noestructurales se construyan siguiendo los planos, diseños yespecificaciones realizadas por el diseñador de los elementos noestructurales, de acuerdo con el grado de desempeño sísmicorequerido.

HOY

• GEOTECNISTA• DISEÑADOR ESTRUCTURAL• REVISOR DE LOS ESTUDIOS GEOTECNICOS Y DEL DISEÑO ESTRUCTURAL• DISEÑADOR DE LOS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES• REVISOR DEL DISEÑO DE LOS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES• CONSTRUCTOR• SUPERVISION TECNICA• INTERVENTOR

CONTROL DE PLANOSCONTROL DE ESPECIFICACIONESCONTROL DE MATERIALESCONTROL DE EJECUCIÓN

ALCANCE DE LA SUPERVISION TECNICA

TANTO PARA LA ESTRUCTURA, COMO PARA LOS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES

A.9.5 — ACABADOS Y ELEMENTOS ARQUITECTÓNICOS

A.9.5.1 — GENERAL — Los acabados y elementos arquitectónicosenumerados en la tabla A.9.5-1 y sus anclajes a la estructura debendiseñarse y detallarse de acuerdo con los requisitos de esta sección.Los cálculos y diseños de los elementos arquitectónicos y acabadosdeben incluirse como parte de las memorias de diseño de acabados.

A.9.5 — ACABADOS Y ELEMENTOS ARQUITECTÓNICOS

A.9.5.2 — ELEMENTOS QUE REQUIEREN ESPECIAL CUIDADO ENSU DISEÑO — El comportamiento sísmico de algunos elementos noestructurales representan un peligro especialmente grave para la vida yen otros casos pueden llevar a la falla de elementos estructuralescríticos, como pueden ser las columnas. Dentro de estos elementos seencuentran, entre otros, los siguientes:

A.9.5 — ACABADOS Y ELEMENTOS ARQUITECTÓNICOS

(a) Muros de fachada(b) Muros interiores(c) Cielos rasos(d) Enchapes de fachada(e) Áticos, parapetos y antepechos(f) Vidrios(g) Paneles prefabricados de fachada(h) Columnas cortas o columnas cautivas(i) Instalaciones Técnicas

LOS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES

DEPENDIENDO DE SU MASA, SU GEOMETRÍA Y SU

INERCIA TENDERAN A MOVERSE DE FORMA

DIFERENTE A LA ESTRUCTURA

EN TERMINOS GENERALES DEBEMOS BUSCAR QUE LOS

ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES SE ENCUENTREN

ADECUADAMENTE ARRIOSTRADOS A LA ESTRUCTURA PARA

QUE SE MUEVAN DE LA MISMA MANERA.

DEBEN SER CAPACES DE RESISTIR DEFORMACIONES

MAYORES A LA DE LA ESTRUCTURA.

EN TERMINOS GENERALES DEBEMOS BUSCAR QUE LOS

ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES SE ENCUENTREN

ADECUADAMENTE ARRIOSTRADOS A LA ESTRUCTURA PARA

QUE SE MUEVAN DE LA MISMA MANERA.

O SEPARADOS DE LA ESTRUCTURA CUANDO SE AISLAN

LATERALMENTE DEJANDO UNA SEPARACIÓN SUFICIENTE

PARA QUE LA ESTRUCTURA AL DEFORMARSE COMO

CONSECUENCIA DEL SISMO NO LOS AFECTE ADVERSAMENTE.

EN TERMINOS GENERALES DEBEMOS BUSCAR QUE LOS

ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES SE ENCUENTREN

ADECUADAMENTE ARRIOSTRADOS A LA ESTRUCTURA PARA

QUE SE MUEVAN DE LA MISMA MANERA.

DEBEN SER CAPACES DE RESISTIR DEFORMACIONES

MAYORES A LA DE LA ESTRUCTURA.

DICHO ARRIOSTRAMIENTO NO PUEDE AFECTAR EL BUEN

DESEMPEÑO DE LA ESTRUCTURA-

EL HECHO QUE SEA UN ELEMENTO NO ESTRUCTURAL NO

SIGNIFICA QUE NO REQUIERA UN ANÁLISIS Y DISEÑO

ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE.

LOS COSTOS DE LOS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES EN UN

PROYECTO NORMALMENTE SON MAYORES QUE LOS COSTOS

DE LAS ESTRUCTURAS.

INCLUSO EN LA MAYORÍA DE LOS CASOS TRIPLICAN EL COSTO

DE LA ESTRUCTURA.

FUENTE FEMA E - 74

RUTAS DE EVACUACIÓN

RUTAS DE EVACUACIÓN

Inspección de la construcción:

El cumplimiento de los requisitos de sismo resistencia de los elemento no estructurales a menudo falta en el proceso de inspección de la construcción.

Dado que los detalles asociados con la restricción sísmica de los elementos no estructurales a menudo no se muestran completamente en los planos aprobados, los inspectores se quedan sin las herramientas necesarias para evaluar el adecuado cumplimiento.

Inspección de la construcción:

Históricamente, los inspectores de edificaciones no han sido entrenados sistemáticamente para inspeccionar la restricción sísmica de los elementos no estructurales, y pocos inspectores tienen suficiente experiencia para revisar sobre el terreno.

Las restricciones sísmicas de los elementos no estructurales que no son cubiertas por un estándar bien conocido.