PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO ESTRUCTURAS 2 SÍLABO INFORMACIÓN GENERAL

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1 PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO ESTRUCTURAS 2 SÍLABO INFORMACIÓN GENERAL Nombre del curso : Estructuras 2 Código del curso : CIV 228 Semestre : Número de créditos : 3 Profesor del curso : Ing. Carlos Salcedo Chahud Horas de teoría : 2 horas semanales Horas de práctica : 2 horas semanales Pre-requisitos : CIV 204

2 INTRODUCCION La estructura está formada por planos, soportes aislados o por una combinación de ambos que el arquitecto puede utilizar intencionalmente para reforzar o materializar ideas. En este contexto, las columnas, los muros y las vigas pueden entenderse en función de conceptos como frecuencia, trazado, simplicidad, regularidad, aleatoriedad y complejidad. Como tal, la estructura puede utilizarse para definir el espacio, crear unidades, articular la circulación, sugerir el movimiento o desarrollar la composición y las modulaciones. De este modo, la estructura queda ligada de manera indefectible a los propios elementos que crean la arquitectura, su cualidad y su emoción. (Roger Clark y Michael Pause, Precedents in Architecture, Van Nostrand Reinhold, NY,1985, pag. 3). La estructura está ligada de manera indefectible a los propios elementos que crean la arquitectura y el arquitecto que es el primero en la obra es responsable junto con el ingeniero de conseguir una estructura eficiente, resistente y segura. Por lo tanto, el arquitecto debe: 1.- Entender lo que son esfuerzos, momentos, estabilidad, equilibrio, resistencia, rigidez, ductilidad y todos aquellos conceptos que permiten la comprensión del comportamiento estructural. 2.- Incorporar la noción de sismo resistencia desde el inicio de sus proyectos, para que no sea una comprobación a posteriori sino una preocupación ya incorporada y solidaria con la noción general de estructuras. 3.- Comprender el proceso constructivo y sus exigencias. 4.- Familiarizarse con la historia de las estructuras. El arquitecto tiene que saber lo suficiente para defender su arquitectura y conocer las implicancias de lo que propone, para poder pedirle al proyectista de estructuras que agote todas las posibilidades para llevar a cabo el proyecto, sin dejar de lado las exigencias hipotéticamente válidas del proyecto arquitectónico y sin afectar la seguridad y la economía de la obra.

3 OBJETIVOS Objetivo general: En este curso se busca complementar los conocimientos adquiridos en los cursos Introducción a las Estructuras y Estructuras 1 para aplicarlos en casos prácticos. Siguiendo la línea de los cursos previos no se pretende hacer cálculo complejo, pero sí se harán aplicaciones prácticas en las que se resolverán ejercicios que refuercen los conceptos que se desarrollen durante las clases. Se propondrán criterios y valores de calificaciòn para la cuantificaciòn de las caracterìsticas de la configuraciòn sismo resistente de edificios. Objetivos por unidad: Unidad 01: Introducción Revisión del sílabo, plantear los objetivos, la metodología, la evaluación y el cronograma del curso. Unidad 02: Los terremotos y el movimiento del suelo Conocer cómo se producen los sismos, revisar la historia de sismos pasados y de las normas sísmicas. Unidad 03: Reacción del edificio al movimiento del suelo. Estudiar la respuesta de las estructuras cuando ocurre un sismo. Unidad 04: Enfoques de diseño sismo resistente. Estudiar la filosofía del diseño sísmico. Unidad 05: Estructura horizontal. Reconocer la importancia de las losas como diafragma encargado de distribuir la fuerza sísmica a los elementos verticales. Unidad 06: Estructura vertical. Comprender que la estructura vertical no solo debe ser capaz de resistir cargas verticales si no resistir cargas horizontales y trasladarlas a la cimentación. Unidad 07: Cimentaciones Alertar sobre como las condiciones del suelo afectan la arquitectura Unidad 08: Influencia de la configuración sobre el comportamiento sísmico. Reconocer que mediante la concepción estructural se decide las principales características de la estructura. Unidad 09: Configuración horizontal Reconocer y calificar una buena configuración horizontal Unidad 10: Configuración vertical Reconocer y calificar una buena configuración vertical Unidad 11: Elementos no estructurales Lograr que los elementos no estructurales no modifiquen el comportamiento sísmico de las estructuras Unidad 12: Nuevas tecnologías Formas de reducir el impacto destructivo de los sismos Unidad 13: Reforzamiento Presentar técnicas para reducir la vulnerabilidad de edificios existentes

4 CONTENIDO 1.0 Introducción 1.1 El sílabo 2.0 Los terremotos y el movimiento del suelo 2.1 Introducción 2.2 Entendiendo los terremotos 2.3 Magnitud e intensidad 2.4 La naturaleza del movimiento del suelo 2.5 La importancia del tipo de suelo 3.0 Reacción del edificio al movimiento del suelo. 3.1 Introducción 3.2 Naturaleza de las fuerzas sísmicas 3.3 Factores que afectan la severidad de las fuerzas sísmicas 3.4 Requisitos para enfrentar a las fuerzas sísmicas 3.5 Torsión 3.6 Transmisión de fuerzas 4.0 Enfoques de diseño sismo resistente 4.1 Introducción 4.2 Revisión histórica 4.3 Filosofía actual de diseño sísmico 4.4 El índice de calidad sismo resistente 5.0 Estructura horizontal 5.1 Introducción 5.2 Comportamiento del diafragma 5.3 Tipos y materiales 6.0 Estructura vertical. 6.1 Introducción 6.2 Placas 6.3 Pórticos arriostrados 6.4 Pórticos rígidos 6.5 Sistemas mixtos 7.0 Cimentaciones 7.1 Introducción 7.2 Aspectos sísmicos, soluciones y problemas 7.3 Tipos de cimentación 7.4 Muros de contención 8.0 Influencia de la configuración sobre el comportamiento sísmico. 8.1 Introducción 8.2 Integrando la estructura y la arquitectura 8.3 Cuánta estructura se necesita? 8.4 Estructuras especiales 8.5 Arquitectura contemporánea en zonas sísmicas

5 9.0 Configuración horizontal 9.1 Introducción 9.2 Torsión 9.3 Esquinas entrantes 9.4 Discontinuidad del diafragma 9.5 Sistemas no paralelos 9.6 Golpeteo 9.7 Conexión entre edificios 10.0 Configuración vertical 10.1 Introducción 10.2 Piso blando 10.3 Columna corta 10.4 Discontinuidad 10.5 Escalonamiento 10.6 Construcción en laderas 11.0 Elementos no estructurales 11.1 Introducción 11.2 Tabiquería 11.3 Escaleras 11.4 Fachadas 11.5 Parapetos 11.6 Falso cielo raso 11.7 Equipo mecánico 11.8 El contenido del edificio 12.0 Nuevas tecnologías 12.1 Introducción 12.2 Aislación 12.3 Amortiguadores 12.4 Otros 13.0 Reforzamiento 13.1 Introducción 13.2 Por qué reforzar? 13.3 Objetivos 13.4 Enfoques de reforzamiento 13.5 Técnicas de reforzamiento 13.6 Edificios históricos.

6 METODOLOGÍA La metodología de clase será expositiva en aula, revisando los conceptos mediante diapositivas y casos reales. A esto se le complementa la dinámica de prácticas, en las cuales se crea un espacio donde se muestra los aspectos más relevantes de la teoría y su aplicación. Durante todo el ciclo, los alumnos, formando grupos, tendrán la oportunidad de aplicar los temas vistos en el curso en un caso real. Se tomará asistencia antes de iniciar cada clase teórica y 10 min luego de comenzar cada práctica. La asistencia será considerada en la nota del alumno. Se permitirá el ingreso de alumnos hasta 20 min luego de comenzar cada clase teórica y hasta 15 min luego de la hora programada de cada práctica. EVALUACIÓN La nota final se obtendrá mediante un promedio ponderado de las prácticas, del trabajo semestral y de los exámenes, considerando los siguientes pesos. NF = 0.25 PA TS EX EX2 Dónde: NF : Nota final del curso. PA : Promedio de las cuatro prácticas TS : Nota del trabajo semestral EX1 : Nota del primer examen. EX2 : Nota del segundo examen. Trabajo semestral Desarrollo del esquema estructural de un edificio. Se harán críticas a lo largo de todo el ciclo de preferencia durante las horas de práctica. El edificio será un anteproyecto presentado por los profesores del curso. El 23 de junio es la entrega final de planos y una memoria descriptiva del proyecto.

7 CRONOGRAMA SEMANA CONTENIDO 13 de marzo: Unidad 1 17 de marzo: Asignación de trabajo semestral 20 de marzo: Unidad 2 24 de marzo: Primera practica dirigida, repaso de estática y resistencia de materiales. Dibujo de diagramas de fuerza cortante y de momento flector en vigas. 27 de marzo: Unidad 3 31 de marzo: Feriado 4 3 de abril: Unidad 4 7 de abril: Primera PC. Estática y resistencia de materiales de abril: Unidad 5 14 de abril: Feriado 17 de abril: Unidad 6 21 de abril: Segunda práctica dirigida, pre-dimensionamiento de abril: Unidad 7 28 de abril: Segunda PC. Pre-dimensionamiento. 1 de mayo: Feriado 5 de mayo: Entrega del avance del trabajo semestral 9 8 de mayo: Examen Parcial de mayo: Unidad 8 19 de mayo: Criticas al avance del trabajo semestral de mayo: Unidad 9 26 de mayo: Tercera práctica dirigida. Índice de calidad (I)

8 12 29 de mayo: Unidad 10 2 de junio: Tercera PC. Índice de calidad (I) de junio: Unidad 11 9 de junio: Cuarta práctica dirigida. Índice de calidad (II) 12 de junio: Unidad de junio: Cuarta PC. Índice de calidad (II) de junio: Unidad de junio: Entrega trabajo semestral de junio: Examen final

9 BIBLIOGRAFÍA: 1. Arnold, C.; Reitherman, R. (1987) Configuración y diseño sísmico de edificios [Biblioteca Complejo de Innovación Académica TA A75] 2. Charleson, Andrew. (2008) Seismic Design for Architects 3. Mainstone, R. (2001) Developments in structural form [Biblioteca Complejo de Innovación Académica NA 4170 M17] [Biblioteca Complejo de Innovación Académica TA 633 S18] 4. Onouye, B.; Kane, K. (2007) Statics and strength of materials for architecture and building construction [Biblioteca Complejo de Innovación Académica TA 658 O ] 5. Torroja, E. (2004) Razón y ser de los tipos estructurales [Biblioteca Complejo de Innovación Académica TA 645 T73] 6. Salvadori, M.; Heller, R. (2005) Estructuras para arquitectos [Biblioteca Central TA 645 S18] 7. Salvadori, M. (1990) The art of construction: projects and principles for beginning engineers and architects 8. Ching, F.; Adams, C. (2001) Building construction illustrated [Biblioteca Complejo de Innovación Académica TH 146 CH56] 9. Gordon, J.E. (1999) Estructuras: o porqué las cosas no se caen [Biblioteca Central TA 645 G73]