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CONCEPTOS ESTRUCTURALES, SISMO RESISTENTES Y GEOTECNICOS PARAEL DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO. CONCEPTOS ESTRUCTURALES El comportamiento de los materiales sometidos a cargas es descrito por las siguientes propiedadesmecánicas.  RIGIDEZ  DUCTILIDAD  FRAGILIDAD  MAQUINABILIDAD. Material dúctil y maleable es cuando puede soportar grandes deformaciones inelásticas(plásticas) antes de la fractura.La ductilidad está asociada con los esfuerzos de tracción por ejemplo el enfriamiento delos alambres.La maleabilidad está asociada con los esfuerzos de compresión, un material puede serlaminado en hojas delgadas.La mayoría de materiales dúctiles también son maleables.  FRAGILIDAD Se fractura a deformaciones unitarias relativamente bajas. Una línea divisoria entremateriales dúctiles y frágiles es una deformación unitaria del 5%.Si un material se fractura a una deformación unitaria del 5% o menos, se consideraquebradizo.  TENACIDAD Y RESILENCIA Es la capacidad de un material de absorber energía debido a un impacto de cargasdinámicas o choque de dichas cargas.A la capacidad de absorber energía en el rango elástico de los esfuerzos se denominaRESILENCIA; a la capacidad de absorber energía en el intervalo inelástico de los esfuerzosse denomina TENACIDAD. ESFUERZO DEFORMACIÓN Una fuerza externa aplicada a un cuerpo, hace que este se deforme o cambie ligeramente suforma .También produce fuerzas internas (esfuerzos) que actúan dentro del cuerpo.

La Mecánica de Materiales es la ciencia que analiza los esfuerzos y las deformaciones producidaspor la aplicación de fuerzas externas. ESFUERZO El esfuerzo es una función de las fuerzas internas en un cuerpo que se producen por la aplicaciónde las cargas exteriores .La Mecánica de Materiales es un estudio de la magnitud y distribuciónde estas fuerzas interna. FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA SISMO RESISTENTE El movimiento sísmico del suelo se transmite a los edificios que se apoyan sobre éste. La base deledificio tiende a segur el movimiento del suelo, mientras que por inercia, la masa del edificio seopone a ser desplazada dinámicamente y a seguir el movimiento de su base.Se generan las fuerzas de inercia que ponen en peligro la seguridad de la estructura. Laflexibilidad de la estructura ante el efecto de las fuerzas de inercia hace que esta vibre de formadistinta a la del suelo mismo: las fuerzas que se inducen en la estructura no son función solamentede la intensidad del movimiento del suelo, si no dependen en forma preponderante de laspropiedades de la estructura misma. Por una parte las fuerzas son proporcionales a la masa deledificio y por otra, son función de algunas propiedades dinámicas que definen su forma de vibrar.Los movimientos del suelo son amplificados en forma importante por la vibración de laestructura, de manera que las aceleraciones que se presentan en la misma, llegar a ser variasveces superiores a las del terreno.El grado de amplificación depende del amortiguamiento propio de la edificación y de la relaciónentre el periodo de la estructura y el periodo dominante del suelo. De esta manera, cuando losmovimientos del suelo son bruscos con predominio de ondas de periodo corto, resultan másafectadas las construcciones rigidez y pesadas. Cuando el movimiento del terreno es lento conperiodos dominantes largos; es en las estructuras altas y flexibles donde se amplifican lasvibraciones y se generan aceleraciones más elevadas y por ende fuerzas de inercia mayores.Las fuerzas de inercia que se generan por la vibración en los lugares donde se encuentran lasmasas del edificio se transmiten a través de la estructura por trayectorias que dependen de suconfiguración estructural.Las fuerzas generan esfuerzos y deformaciones que pueden poner en peligro la estabilidad de laconstrucción.Las fuerzas pueden ser críticas en las uniones entre los elementos estructurales, las fuerzascortantes en las columnas y la trasmisión de dichas fuerzas a la cimentación.

RESPUESTA DE LOS EDIFICIOS A LA ACCIÓN SÍSMICA La intensidad de la vibración inducida en un edificio depende tanto de las características delmovimiento del terreno como de las propiedades dinámicas de la estructura.Para sismos moderados las estructuras se mantienen, normalmente, dentro de su intervalo decomportamiento elástico lineal y su respuesta puede calcularse con buena aproximación en losmétodos de análisis dinámico de sistemas lineales.Las características esenciales de la respuesta se llegan a estimar con aceptable precisión almodelar la estructura mediante un sistema de un grado libertad con periodo igual al fundamentalde la estructura.Si se someten varios sistemas de un grado de libertad con diferentes periodos a cierta ley delmovimientos del terreno, cada una responde de manera diferente, la amplitud de su respuestadepende esencialmente de la relación entre el periodo del sistema y el periodo dominante delmovimiento del suelo (     ). Se aprecian en el ejemplo que mientras más cercana a la unidad searelación mayor es la amplitud de las respuestas.Las fuerzas de inercia que se generan en la vibración en los lugares donde se encuentran lasmasas del edificio, se trasmiten a través de la estructura por trayectorias que dependen de laconfiguración estructural.A medida que la intensidad en la excitación aplicada al edificio aumenta, se generan cambios enlas propiedades dinámicas del mismo, los que alteran la respuesta. El comportamiento deja deser lineal, la rigidez tiende a bajar y el amortiguamiento tiende a aumentar.La magnitud de estas modificaciones es muy distinta para diferentes tipos de sistemas y demateriales. El acero mantiene su comportamiento lineal hasta niveles muy altos de esfuerzos,correspondientes a la fluencia.El concreto tiene una reducción significativa en su rigidez cuando los esfuerzos de compresiónexceden al 50 % de la resistencia. Pero la rigidez de la estructura de este material se ve reducidapor el agrietamiento de las secciones que están sujetos a momentos flexionantes elevados.Una fuente importante de cambio en las propiedades dinámicas de las construcciones, es elefecto de elementos no estructurales, o sea de los recubrimientos y paredes divisorias que paraniveles bajos de solicitación pueden contribuir significativamente a la rigidez, pero que después seagrietan o se separan de la estructura principal.Importante sobre todo la modificación en la respuesta que se tiene después de la fluencia,

cuandola rigidez de la estructura se reduce drásticamente y por otra parte entra en juego fuentes deamortiguamiento muchos mayores que los que se tienen en la etapa de comportamiento lineal.Es costumbre relacionar este comportamiento de la respuesta debido a la disipación de energíapor comportamiento no lineal de la estructura, a una propiedad llamada ductilidad, la que serefiere a su capacidad de mantener su resistencia para deformaciones muy superiores a aquellapara la que se inició la fluencia.La ductilidad es una propiedad muy importante en una estructura que debe resistir efectossísmicos, ya que elimina la probabilidad de una falla súbita de tipo frágil y además pone en juegouna fuente adicional de amortiguamiento.