Posgrado en Diseño y Rehabilitación Sismo-Resistentes de Edificios y Puentes

ASIGNATURAS

Bases del Proyecto Sísmico

6 ECTS. 59 horas lectivas.

Dinámica de Estructuras

Conceptos básicos. Desplazamiento, velocidad y aceleración. Frecuencia y período. Excitación (entrada) y respuesta (salida). Masa, amortiguamiento y rigidez.

Análisis de señales. Espectros de Fourier.

Sistemas de un solo grado de libertad. Criterios de modelado. Frecuencia natural y factor de amortiguamiento. Excitación armónica. Respuestas libres y forzadas. Resonancia.

Sistemas de varios grados de libertad. Modelos de masas concentradas. Modelado de edificios simétricos y asimétricos. Efecto diafragma rígido. Análisis modal. Frecuencias naturales y formas modales. Factores de participación modal. Masas modales.

Ingeniería Sísmica y Sismología

Terremotos. Origen y propagación. Intensidad. Magnitud. Período de retorno.

Efectos de proximidad de falla. Impulsividad, directividad y direccionalidad. Influencia del tipo de suelo.

Proyecto Sismorresistente

Efectos de excitaciones sísmicas en estructuras. Desplazamiento relativo, deriva entre pisos y aceleración absoluta.

Códigos de proyecto. Eurocódigo 8. Normativa estadounidense.

Tipos de estructuras de construcción: pórticos, muros, arriostramientos, sistemas duales. Comportamiento de estructuras de edificación para cargas verticales y fuerzas horizontales.

Recomendaciones heurísticas de proyecto sísmico. Simetría, uniformidad, compacidad, ligereza, ductilidad, amortiguamiento, sencillez, separación. Columna fuerte-viga débil. Columnas cortas.

Tipos de análisis sísmicos: estático lineal, estático no lineal y dinámico no lineal.

Espectros de respuesta. Espectros de aceleración, velocidad y desplazamiento. Influencia de la sismicidad, la amortiguación, el tipo de suelo, la importancia y la ductilidad. Factor de reducción de respuesta.

Análisis multimodal. Número de modos a considerar. Criterios de combinación modal: SRSS y CQC.

Análisis no lineal estático ("push-over"). Rótulas plásticas. Criterios de modelización: plasticidad concentrada y distribuida.

Proyecto sísmico basado en el rendimiento. Puntos de rendimiento (derivas objetivo: IO, LS, CP, DL, SD, NC). Formulaciones de Europa (N2) y América.

Análisis dinámico no lineal. Curvas IDA.

Análisis sísmico vertical.

Análisis sísmico de componentes no estructurales.

Golpeteo entre edificios adyacentes. Separación requerida.

Proyecto y Rehabilitación Sísmico de Edificios

6 ECTS. 58 horas lectivas.

Proyecto Sísmico de Edificios de Hormigón

Tipos de estructuras de hormigón para edificios. Pórticos, muros estructurales, sistemas duales. Elementos primarios y secundarios. Zonas críticas. Clases de ductilidad. Factor de reducción de respuesta.

Ductilidad local de regiones críticas.

Elementos estructurales. Vigas. Losas. Columnas. Juntas. Muros. Muros acoplados. Vigas de acoplamiento. Modos de fallo y modelos de bielas y tirantes.

Estructuras prefabricadas de hormigón.

Proyecto Sísmico de Edificios de Acero

Tipos de estructuras de acero y mixta. Pórticos, arriostramiento concéntrico, arriostramiento excéntrico, sistemas duales.

Zonas críticas. Clases de ductilidad. Factor de reducción de respuesta

Elementos estructurales. Vigas. Losas. Columnas. Juntas. Conexiones pre-cualificadas. Riostras: diagonales, en V invertida ("chevron").

Cerchas especiales.

Muros "outrigger".

Proyecto Sísmico de Edificios de Madera

Construcción con madera. Tipos de estructuras de madera.

Cualidades resistentes a terremotos de edificios de madera. Ductilidad de las conexiones. Criterios de proyecto.

Ejemplo de proyecto sísmico de un edificio de madera.

Proyecto Sísmico de Edificios de Albañilería

Construcción de mampostería (albañilería u obra de fábrica). Mampostería sin armar, confinada y armada.

Cualidades resistentes a terremotos de edificios de mampostería. Criterios de proyecto.

Ejemplo de proyecto sísmico de un edificio de mampostería.

Rehabilitación Sísmica de Edificios

Uso del proyecto basado en el rendimiento.

Estrategias básicas de rehabilitación. Rigidización y refuerzo globales. Arriostramiento. Refuerzo de pilares. Eliminación o reducción de irregularidades. Re-simetrización. Reducción de masa. Modificación local de componentes.

Niveles de conocimiento. Decisiones para intervenciones estructurales.

Reglamentos FEMA, ATC y ASCE. Eurocódigo 8 Parte 3.

Proyecto y Rehabilitación Sísmico de Cimentaciones

Conceptos básicos de la respuesta del terreno a los terremotos.

Licuefacción. Riesgo de deslizamiento.

Muros de contención. Formulación de Mononobe-Okabe.

Cimentaciones profundas y superficiales. Vigas de atado. Cimentaciones "raft"

Efecto de los terremotos en los cimientos.

Aplicaciones. Potencial de licuefacción. Proyecto sísmico de cimentaciones.

Interacción suelo-estructura.

Proyecto y Rehabilitación Sísmico de Puentes

2 ECTS. 14 horas lectivas.

Proyecto y Rehabilitación Sísmico de Puentes

Puentes peatonales, de carretera y de ferrocarril.

Tipos de puentes. Tableros. Pilas. Estribos. Puentes atirantados. Puentes colgantes.

Criterios de proyecto. Especificaciones AASHTO. Eurocódigo 8 Parte 2.

Puentes de tramos largos: variación espacial del movimiento del suelo.

Nuevas Tecnologías para Protección Sísmica

2 ECTS. 13 horas lectivas.

Aislamiento de Base

Concepto de aislamiento de base. Grado de aislamiento. Limitaciones. Criterios de proyecto. Códigos.

Tipos de aisladores. Apoyos de goma. RB, LRB, HDRB. Durabilidad.

Dispositivos de fricción; superficies planas y curvas. Otros aisladores. Amortiguamiento suplementario.

Aplicaciones a edificios y puentes. Otras aplicaciones. Aislamiento 3D.

Comportamiento sísmico observado de edificios aislados.

Aplicaciones al acondicionamiento sísmico.

Ejemplos de proyecto.

Disipadores de Energía

Disipadores de energía. Criterios de proyecto. Eficiencia. Códigos. Aplicaciones.Tipos de disipadores. Dispositivos de histéresis. Barras de pandeo restringido. Muros de acero. Dispositivos de fricción. Dispositivos viscosos y viscoelásticos. Muros VD. Uso de SMA. Otros disipadores.

Aplicaciones a edificios y puentes. Otras aplicaciones.

Aplicaciones al acondicionamiento sísmico.

Ejemplos de proyecto.

Amortiguadores de Masa

Amortiguadores de masa sintonizada. Criterios de proyecto. Eficiencia. Códigos. Amortiguadores activos y semiactivos.

Amortiguadores de impactos. Amortiguadores líquidos sintonizados. Amortiguadores sintonizados de "chapoteo" y amortiguadores de columna de líquido.

Aplicaciones a edificios altos, torres de comunicación y chimeneas de acero. Aplicaciones a losas de edificación y puentes peatonales y de carretera.

Proyecto Final

4 ECTS. 16 horas lectivas.

El tema del Proyecto Final de cada estudiante debe ser propuesto por éste y ser aprobado por el director del Programa, teniendo en cuenta su viabilidad e interés prácticos. Los temas consisten habitualmente en proyectos o rehabilitaciones de edificios o puentes, pero también se contemplan otros estudios teóricos o aplicados pertinentes. Se recomienda encarecidamente que el tema seleccionado esté estrechamente relacionado con los intereses profesionales de los asistentes.

En la edición anterior, algunos proyectos desarrollados por los estudiantes fueron: Análisis sísmico de un edificio de hormigón armado (reforzado) de 30 pisos, Diseño sísmico de una estructura comercial y de aparcamiento, Diseño por capacidad de puentes representativos de varios vanos, Análisis simplificado de estaciones de metro de Quito (Ecuador), y Análisis "pushover" para estimar el factor de reducción de la respuesta de tanques elevados (de agua) de hormigón armado. Notablemente, algunos de estos trabajos consistieron en el desarrollo de soluciones de diseño y construcción que pueden ser utilizadas en un amplio abanico de situaciones.