Pontificia Universidad Católica del Ecuador

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1 1. DATOS INFORMATIVOS: FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL MATERIA O MÓDULO: Análisis y Diseño Sismorresistente de Estructuras CÓDIGO: IG070 CARRERA: INGENIERÍA CIVIL NIVEL: DECIMO No. CRÉDITOS: 6 CRÉDITOS TEORÍA: 6 CRÉDITOS PRÁCTICA: PROFESOR: ING. FABIÁN TORRES TRUJILLO SEMESTRE/AÑO ACADÉMICO: PRIMERO DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA: Sismología y Riesgo Sísmico.- Dinámica de las Estructuras.- Análisis Dinámico usando SAP Fundamentos del Diseño Sismo Resistente.- Diseño Sismorresistente de Vigas.- Diseño Sismorresistente de Columnas.- Diseño Sismorresistente de Muros.- Diseño de Conexiones 3. OBJETIVO GENERAL: Introducir en el estudiante los conceptos fundamentales de la Sismologia y Riesgo Sismico, así como de la Dinámica de las Estructuras, para poder analizar adecuadamente las estructuras ante el embate sísmico. Introducir en el estudiante los conceptos fundamentales del Diseño Sismorresistente de las estructuras de hormigón armado a fin de capacitarle para diseñar con seguridad cada uno de los elementos estructurales, manejando con criterio el Capítulo 21 del Código Ecuatoriano de Construcciones. 4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 4.1 El estudiante aprende a conocer lo que es la amenaza sísmica en general y que significa en el País. 4.2 El estudiante aprende a conocer como reaccionan las estructuras ante las vibraciones producidas por los sismos. 4.3 El estudiante aprende a diseñar con criterio las estructuras de edificación cuando se ven sometidas a cargas sísmicas. 5. CONTENIDOS (Detallar desarrollo curricular de cada sesión) CAPITULO 1.- RIESGO SISMICO 1.1 Origen de los sismos 1.2 Definiciones básicas de Sismología 1.3 Efectos locales de los sismos 1.4 Efectos a la larga distancia.- Ondas sísmicas 1.5 Medidas del tamaño de los sismos

2 1.5.1 Intensidad Magnitud Energía 1.6 Aceleración, velocidad, desplazamiento, interrelaciones 1.7 Selección de los Sismos de Diseño 1.8 Elaboración de los Espectros del suelo 1.9 Elaboración de los Espectros respuesta 1.10 Sismicidad del País CAPITULO 2.- DINAMICA DE LAS ESTRUCTURAS 2.1 Comportamiento dinámico de Sistemas de 1GDL Ecuaciones de3l movimiento Respuesta Libre Respuesta a Ondas Sinusoidales Respuesta a ondas arbitrarias Respuesta a Impulsos Respuesta a Cargas Sísmicas.-Espectros Respuesta 2.2 Comportamiento dinámico de sistemas de Múltiples GDL 2.3 Ecuación del movimiento 2.4 Uso del Programa SAP Determinación de los Centros de Masa, masas y momentos de inercia rotacional de las masas Determinación de las frecuencias de vibración mediante el método de valores y vectores propios Determinación de las frecuencias de vibración mediante el método de los vectores de Ritz Método de la Superposición Modal en el Análisis Dinámico Métodos: CQC, SRSS Interpretación de resultados del Método de Superposición Modal Resultados de desplazamientos de nudos (derivas) y fuerzas en los miembros CAPITULO 3.- DISEÑO SISMORRESISTENTE 3.1 Introducción 3.2 Definiciones Fundamentales 3.3 Diseño de Vigas Relaciones Momento-Curvatura para secciones de H.A simplemente armadas Relaciones Momento-Curvatura para secciones con armadura en la zona de compresión Ductilidad de Curvatura Hormigón confinado Pandeo Lateral Efecto del Cortante Efecto de las cargas alternas Relaciones empíricas Momento-Rotación Principios básicos para el diseño de vigas. Revisión del CEC Pasos de diseño 3.4 Diseño de Columnas Filosofía de diseño Diagramas de Interacción Ductilidad Efecto del Corte.- Columna Corta Columnas potencialmente peligrosas Principios básicos para el diseño de columnas. Revisión del CEC Pasos de diseño 3.5 Diseño de Muros de Corte Ubicación de los Muros de corte Tipos de muros

3 3.5.3 Resistencia flexural Resistencia por corte Falla por corte directo Falla cortante-flexural Modo de falla de los muros Diseño de un muro de corte Principios básicos para el diseño de muros. Revisión del CEC 3.6 Diseño de Conexiones Viga-Columna Tipos de Conexiones Conexiones interiores Fuerzas presentes en las conexiones interiores Parámetros de diseño Conexiones exteriores Fuerzas presentes en las conexiones exteriores Parámetros de diseño Diseño de conexiones CLASE CONTENIDO 1 Indicaciones generales del curso y su contenido 2 Origen de los sismos y definiciones básicas de sismología 3 Introducción al diseño sismorresistente 4 Efectos locales de los sismos 5 Definiciones fundamentales del diseño sismorresistente 6 Efectos a larga distancia. 7 Ductilidad local y global. Entrega de datos del Proyecto 8 Tipos de sismos. Ondas sísmicas 9 Propiedades mecánicas del hormigón y del acero 10 Medidas del tamaño de los sismos - escalas de Intensidad 11 Diseño de vigas. Relaciones Momento - Curvatura 12 escala de Magnitud. Energía 13 Relaciones Momento-Curvatura para secciones con armadura en compresión 14 Interrelaciones aceleración, velocidad y desplazamiento 15 Calculo de la ductilidad de Curvatura 16 Selección de los sismos de diseño 17 Hormigón. Uso de estribos 18 Elaboración de los espectros del suelo. Entrega de la Primera parte del Proyecto 19 Pandeo lateral. Entrega de notas primer bimestre 20 Elaboración de los espectros respuesta 21 Efecto del Cortante. Efecto de las Cargas alternas 22 Sismicidad del País 23 Relaciones Momento Rotación 24 Definiciones fundamentales de la dinámica de las estructuras 25 Principios básicos del diseño de vigas. Revisión del Código 26 Ecuaciones del Movimiento 27 Diseño de Columnas. Filosofía de diseño

4 28 Respuesta libre de sistemas de 1GDL 29 Diagramas de Interacción 30 Respuesta a cargas sinusoidales 31 Ductilidad en columnas y efecto del Corte 32 Respuesta a cargas sinusoidales (continuación) 33 Estudio de la Columna Corta 34 Respuesta a cargas arbitrarias 35 Columnas potencialmente peligrosas 36 Respuesta a Impulsos entrega de notas Segunda parte del Proyecto 37 Principios básicos para el diseño de columnas. Revisión del Código 38 Respuesta a Cargas Sísmicas 39 Diseño de muros de Corte. Ubicación y tipos de muros 40 Comportamiento dinámico de Sistemas de MGDL 41 Resistencia flexural 42 uso del Programa sap2000 en el Análisis Modal Espectral 43 Resistencia Cortante, tipos de falla por corte en muros 44 Determinación de Centros de masa, momentos de inercia rotacional de las masas 45 Modo de falla de un muro. Diseño de un muro de corte 46 Análisis Dinámico de un edificio en Sap Diseño de Conexiones. Tipos de conexiones.- conexiones exteriores 48 Diseño de Conexiones Interiores 49 Revisión del Proyecto Tercera Parte 50 Entrega del Proyecto. 6. METODOLOGÍA, RECURSOS: Trabajo en grupo en un Proyecto Estructural Trabajo en clase con aclaración de conceptos fundamentales Uso de los Computadores, Proyector y del Programa SAP EVALUACIÓN: Tres exámenes bimestrales Un Proyecto Estructural hecho a lo largo del semestre 7.1 CRONOGRAMA DE EVALUACIONES: Primera evaluación Segunda evaluación Tercera evaluación De acuerdo a la s fechas señaladas por la Facultad De acuerdo a las fechas señaladas por la Facultad De acuerdo a las fechas señaladas por la facultad 7.2 SISTEMA DE CALIFICACIÓN (puntaje asignado a pruebas parciales): Las pruebas y trabajos representan un 40% de la nota El examen representa el 60% de la nota 7.3 FECHA DE ENTREGA DE CALIFICACIONES EN SECRETARÍA: De acuerdo a las fechas señaladas por la Facultad

5 8. BIBLIOGRAFÍA: Textos de Referencia: Fundamental of Earthquake Engineering Autores: Newmark Rosenblueth Editorial: Prentice Hall Internacional Reinforced Concrete Structures Autores: R. Park T Paulay Editorial: John Wiley & Sons Diseño de Estructuras Sismorresistentes Autor: Minoru Wakabayashi Editorial: Mc Graw Hill Earthquake Engineering Design Autor: Mc Master Reseca Group Apuntes de Postgrado en Estructuras Autor: Dr. Richard Klingner (Austin University) Textos Recomendados: Reinforced Concrete Structures Autores: R. Park- T Paulay Editorial: John Wiley Fundamental of Earthquake Engineering Autores: Newmark Rosenblueth Editorial: Prentice Hall 9. DATOS DEL PROFESOR (indicación de horario de atención a estudiantes, correo electrónico, teléfono) Ing. Fabián Torres Trujillo ftorrest2003@yahoo.com telf: Cel: Horario de atención a los estudiantes: Lunes: de 15:00 a 16:00 Martes: de 9:00 a 11:00 Miércoles: de a 13:00 Jueves: de 11:00 a 13:00 Viernes: de 8:00 a 10:00 Aprobado: Por el Consejo de Escuela f) Director de Escuela fecha:

6 Por el Consejo de Facultad f) Decano fecha: