Albañilería Armada Albañilería Confinada – [Download PDF]

  • San BartolomAlbailera Armada Albailera Confinada
  • Lecciones dejadas por los sismos ResultadosexperimentalesLecciones dejadas por los sismos pEstudiostericosJapn
  • La norma de 1982 empleaba un mtodo de diseo elsticoadmitindoseque el cortante actuante, para c = 0.16, nod b l t t d i ibl FS2Norma E.030, c = ZUSC / R = 0.16 a = 0.12gdeba ser mayor que elcortante admisible, con FS = 2.(para R = 6, Z = 0.4, U = 1, S = 1, C = 2.5) V < Va = VR /FSSI OCURRIESE EN EL PER UN SISMO COMO EL DE 1985EN CHILE, CON a =0.65g, los esfuerzos se incrementaran:0.65g / 0.12g = 5.4 > FS = 2LOS MUROS FALLARAN POR CORTE
  • FALLA POR CORTE Y SUS DERIVACIONESFALLA POR CORTE Y SUSDERIVACIONES(deslizamiento y giro con la trituracin del talnypandeo del refuerzo vertical)
  • FALLA POR FLEXIN Y SUS DERIVACIONESTrituracin del taln pandeodel refuerzo vert.Deslizamiento cizalle del refuerzo vertical
  • Ejemplo de unaPOBLACINFalla por Flexin:POBLACINCANAL BEAGLE,CHILE, 1985EDIFICIOS DE 4Y 5 PISOS,ESTRUCTURADOSESTRUCTURADOSCON PLACASDECONCRETO ARMADO
  • fisuras por corteen las placasFALLA PORFLEXOCOMPRESINFLEXOCOMPRESINCON TRITURACINDE TALONESYPANDEO DELPANDEO DELREF. VERTICAL
  • FALLA POR FLEXINQUE DEGENER ENDESLIZAMIENTOROTURA POR CIZALLEROTURA POR CIZALLEDEL REF. VERTICAL
  • NorthridgeAlaskaPLACASAlaskaFallas por Deslizamiento
  • Defectos en la Construccin Defectos en elDiseo Estructuralsegregacin fc = ??El refuerzo vertical deberaDiseo EstructuralEl refuerzo vertical deberadisearse para que absorbala accinsimultnea de M y Vjuntas lisas y traslape Pj y p PMVespiga
  • PFALLA POR DESLIZAMIENTO EN ALBAILERA ARMADAFALLA PORDESLIZAMIENTO EN ALBAILERA ARMADA,CON DISLOQUE POR SISMO ORTOGONAL,CHILE, 1985
  • losaPPDisminucin sustancial del rea de corte en una falla tipo relojdearena, causada primeramente por deslizamiento. Northridge.
  • Disminucin sustancial del rea de corte en una falla tipo relojdearena y pandeo del refuerzo vertical interno. Chile-2010.
  • Normas: USA,Nueva ZelandaNueva Zelanda.El refuerzo sedistribuyea lolargo del muro.En los extremosel refuerzo esel refuerzoesescaso.
  • ENSAYOS ENMUROSARMADOSCON REF. VERT.DISTRIBUIDOinservibleDISTRIBUIDO(no controlan elcorrimiento de lafisuralongitudinalproducida por flexin)
  • CONCENTRACINDEL REF VERT ENDEL REF. VERT. ENEXTREMOS,SINREFUERZO EN ELINTERIORINTERIOR.deslizamientoEn las normas japonesa ymexicana, se concentraelrefuerzo en los extremos.
  • s Norma peruana E.070fy
  • Repartido: Ast1Ast1 = Ast2Concentrado: Ast2Las resistencias se mantienen, perose controlala falla por deslizamientot d l f Concentrado: Ast2concentrando el refuerzo
  • cortedeslizamientodeslizamientoMURO CONFINADO, FALLA POR CORTE QUE DEGENER EN DESLIZAMIENTO
  • Corte-FriccinFALLA POR CORTE-FRICCINEN LA UNINSOLERA-COLUMNA,Chile, 1985FALLA POR CORTE-FRICCIN EN LA BASE.L t ib f iLos estribos nofuncionanpara este tipo de falla.
  • POTENCIAR LAS COLUMNAS EXAGERACIN!EXTREMAS PARA IMPEDIRELDESLIZAMIENTO, DE ESTAMANERA LAS FRANJAS NOAGRIETADAS CONTINUARNAPORTANDO RESISTENCIA
  • 2F PREDICCIN DE LA RESISTENCIA QfEN EL MECANISMO DE FALLAPORFLEXIN EN UN MURO EN VOLADIZODeterminacin de MmF por equilibrio:As fy + P = C = 0.85 fc t x xMmQf Luego:Mm = As fy (d – x/2) + P (L – x)/2(funcin de As y P)(funcin deAs y P)tdEquilibrio global:momento plsticoEquilibrio global:Mm = Fi hi FQf FiCQf = Fi
  • Para un caso ms complicado, donde hay vigas dinteles:a bPIse asume que los puntos deq pinflexin estn localizados elelcentro de las vigas
  • mecanismoQfmuro mecanismoPor equilibrio global seMv Por equilibrio global sehalla F,luego: Qf = FiMvMv/bbEn general, Qf es funcin de Mm, y Mm es funcin de As y P
  • PREDICCIN DEL TIPO DE FALLAQf = CORTANTE ASOCIADO AL MECANISMO DEFALLA POR FLEXIN (dependede As y P)( p y )VR = CORTANTE ASOCIADO AL MECANISMO DEFALLA POR CORTE (f l i)FALLA POR CORTE (frmula emprica)TERICAMENTE:TERICAMENTE:s Qf < VR FALLA POR FLEXIN !QfVRQfSin embargo,
  • Chile, 1985Chile, 2010ALBAILERA CON As = 0, FALLA POR CORTE
  • En unestadoestadode cortepuro, elrefuerzorefuerzoverticalnotrabaja.0 = 0= 0DISTORSIN ANGULAR POR CORTE PURO
  • ALBAILERA NO REFORZADACON ALTA DENSIDAD DE MUROSse deformaprincipalmente por corteCONTEMPLADO EN EL DISEOA LA ROTURAA LA ROTURA
  • Albailera NoReforzadaFalla controladaFalla controladaen desplazamientopor elactuador. Enun edificio la losaun edificio, la losade techo conectaatodos los muros, ylos reforzados sonlos que controlaneldesplazamientoel desplazamientode los no reforzados,stos podranserincluso portante no reforzadoLOSAincluso portantede carga vertical.no reforzado
  • PORQUPORQUFALLA ELPRIMER PISO?
  • VHhM = V hEsbeltez = MV L= V hV L= hLEsbeltez para acciones coplanares, h es una fraccin de H
  • ESTUDIO EXPERIMENTALDE LA ESBELTEZCUADRADOALARGADO
  • VVVESBELTOESBELTOM1 > M2
  • Cuadrado o AlargadoCuadrado o AlargadoE fEsbeltoEsf.Cort.(kg/cm2)DERIVA ANGULAR
  • ANLISIS POR ELEMENTOS FINITOSDE 15 MUROS CONFINADOS,SUPONIENDO,EL MISMO ESFUERZO CORTANTEEN EL PRIMER PISO ()V = t LV = t LFi = i V / iFiV esfuerzo principal de traccin diagonalesfuerzo principal detraccin diagonal5 PISOS y 1 PAO 3 PISOS y 3 PAOS
  • ESFUERZO DE TRACCIN DIAGONAL vs V L / MPrimer Piso con = V / L t = constanteEsbeltosCuadrado o AlargadoV L / M
  • Admitindose para los 3 casos que la falla se produce cuandolatraccin diagonal alcanza p:pla traccin diagonal alcanza p:
  • ENSAYO EN MESA VIBRADORA DE UN MDULO ESBELTO
  • Se obtuvo:Q1 > VR1 falla del piso 1acelermetroQi < VRi no fallan lospisos superioresAplastamiento del Taln
  • Los estribos deben disearse para evitar la fallapor compresindel ncleo de concreto.
  • VARIACINDE LASFUERZAS DEINERCIAF = VR1 / NSismos:A: leveB: moderadoC: severo
  • PROPUESTAS DE OTROS INVESTIGADORES PARAGENERAR LA FALLA PORFLEXIN:Variar el sistema estructural para que los muros secomportenVariar el sistema estructural para que los muros secomportencomo barras en voladizo magnificando el momentoflector:1) Utilizar vigas chatas en los dinteles2) Desdoblar las paredestransversales con una junta verticaljuntad ljpared transversal
  • La pared transversaleleva el rea deflexocompresin.Trituracin delBorde Librede un muroarmado.
  • Beneficios de Emplear Dintel Peraltado:Disminuyen el momento en la baseSe reduce el tamao de la cimentaciny el refuerzo respectivo.Se reduce el refuerzo vertical enlos extremos del muro.Se incrementa la resistencia al corte al disminuir losefectos deesbeltez (M / V L)para acciones coplanares.Disminuyen los esfuerzos de flexocompresin en los talones.Aumentan la resistencia de la losa contra el punzonamiento.
  • CA BCMortero 0 sin cal 1: 0 :5Mortero 0 sin cal 1: 0 :5Mortero 1 concal 1: 1: 5
  • Esf.Cort. Conforme aumenta la calidad de los ladrillos, se i t li id l i t i d lCort.(kg/cm2)Cincrementa la rigidez y la resistencia de los murosBAA B Cadobe
  • VR = 0.35
  • MTODO DE DISEO: rotura con criterios de desempeossmicoOBJETIVOS:p
  • alta densidadVR = Vbaja densidad0.005V-D. PRIMER PISO.PROGRAMA DE ANLISIS INELSTICOPASO A PASO TODA
  • PARA MUROS ARMADOS Y CONFINADOS
  • 1.- REVISIN DE LA DENSIDAD MNIMA DE MUROS X, Yplaca: t = tp (Ep/Ea)
  • EN LA FRMULA NO INTERVIENEN ESTOS MUROS:Chile, 2010Albailera NO ConfinadaAlbaileraTarapac, 2005Albaileraparcialmenterellena
  • 2. ANLISIS POR CARGA VERTICAL< 0.15 fmsi es que el muro se agrieta diagonalmente
  • 3.- ANLISIS ELSTICO PARA SISMO MODERADO: R = 6VERIFICAR: 0.75 R Dr / h < 0.005Vei < 0.55 VRi
  • Obtener Vm porequilibrio y disearlos estribos
  • rtulaEl objetivo es que las vigas de acople disipenenerga ssmicaantes que fallen los muros. Lasvigas constituyen la primera lnea dedefensa.
  • En el caso de las placas debe determinarse de su diagramaPLACASEn el caso de las placas, debe determinarse de sudiagramade interaccin, el mximo momento flector Mn quepuededesarrollarse en el mecanismo de falla por flexin, paral l l lt t i d V V (M /M )luego calcular el cortante asociado Vn = Vu(Mn/Mu) y conl, disear al refuerzo horizontal.PMu/, Pu/)Mn
  • 4.-RESISTENCIA A FUERZA CORTANTE VR = VmVR = 0.35VR (o Vm) debecalcularse encalcularse encada piso yen cadamuro:
  • 5 – DISEO PARA EL SISMO SEVERO (R = 3)V ifi R i t i Gl b l M i X X Y Y5.- DISEO PARA EL SISMO SEVERO (R = 3)a.- Verificar Resistencia Global Mnima en X-X y Y-YVRi > VEi VRi > VEiplacaplaca
  • b.- S VRi >3 VEi, el comportamiento serelstico usar refuerzomnimo yelstico usar refuerzo mnimo yfinalizar el diseo por cargacoplanar.HASTA ESTE PASO EL DISEO ES SIMILAR TANTOPARA LA ALBAILERACONFINADA COMO PARAPARA LA ALBAILERA CONFINADA COMO PARALA ALBAILERA ARMADA
  • Publicaciones Similares