Albailera Armada Albailera Confinada

  • Published on
    09-Dec-2016

  • View
    220

  • Download
    6

Transcript

  • San Bartolom

    Albailera Armada Albailera Confinada

  • Lecciones dejadas por los sismos Resultados experimentalesLecciones dejadas por los sismos p

    Estudiostericos

    Japn

  • La norma de 1982 empleaba un mtodo de diseo elsticoadmitindose que el cortante actuante, para c = 0.16, nod b l t t d i ibl FS 2

    Norma E.030, c = ZUSC / R = 0.16 a = 0.12gdeba ser mayor que el cortante admisible, con FS = 2.

    (para R = 6, Z = 0.4, U = 1, S = 1, C = 2.5) V < Va = VR / FS

    SI 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 = 2

    LOS MUROS FALLARAN POR CORTE

  • FALLA POR CORTE Y SUS DERIVACIONESFALLA POR CORTE Y SUS DERIVACIONES(deslizamiento y giro con la trituracin del talny pandeo del refuerzo vertical)

  • FALLA POR FLEXIN Y SUS DERIVACIONESTrituracin del taln pandeo del refuerzo vert.Deslizamiento cizalle del refuerzo vertical

  • Ejemplo de una

    POBLACIN

    Falla por Flexin:

    POBLACINCANAL BEAGLE,CHILE, 1985

    EDIFICIOS DE 4Y 5 PISOS,ESTRUCTURADOSESTRUCTURADOSCON PLACAS DECONCRETO ARMADO

  • fisuras por corteen las placas

    FALLA PORFLEXOCOMPRESINFLEXOCOMPRESINCON TRITURACINDE TALONES YPANDEO DELPANDEO DELREF. VERTICAL

  • FALLA POR FLEXINQUE DEGENER ENDESLIZAMIENTO

    ROTURA POR CIZALLEROTURA POR CIZALLEDEL REF. VERTICAL

  • NorthridgeAlaska

    PLACASAlaska

    Fallas por Deslizamiento

  • Defectos en la Construccin Defectos en elDiseo Estructural

    segregacin fc = ??El refuerzo vertical debera

    Diseo Estructural

    El refuerzo vertical deberadisearse para que absorbala accin simultnea de M y V

    juntas lisas y traslape Pj y p P

    M

    V

    espiga

  • P

    FALLA POR DESLIZAMIENTO EN ALBAILERA ARMADAFALLA POR DESLIZAMIENTO EN ALBAILERA ARMADA,CON DISLOQUE POR SISMO ORTOGONAL, CHILE, 1985

  • losa

    PP

    Disminucin sustancial del rea de corte en una falla tipo relojde arena, causada primeramente por deslizamiento. Northridge.

  • Disminucin sustancial del rea de corte en una falla tipo relojde arena y pandeo del refuerzo vertical interno. Chile-2010.

  • Normas: USA,Nueva ZelandaNueva Zelanda.El refuerzo sedistribuye a lolargo del muro.En los extremosel refuerzo esel refuerzo esescaso.

  • ENSAYOS ENMUROSARMADOSCON REF. VERT.DISTRIBUIDO

    inservible

    DISTRIBUIDO(no controlan elcorrimiento de lafisura longitudinalproducida por flexin)

  • CONCENTRACINDEL REF VERT ENDEL REF. VERT. ENEXTREMOS, SINREFUERZO EN ELINTERIORINTERIOR.

    deslizamientoEn las normas japonesa ymexicana, se concentra elrefuerzo en los extremos.

  • s Norma peruana E.070

    fy

  • Repartido: Ast1

    Ast1 = Ast2

    Concentrado: Ast2Las resistencias se mantienen, perose controla la falla por deslizamiento

    t d l f Concentrado: Ast2concentrando el refuerzo

  • corte

    deslizamientodeslizamiento

    MURO CONFINADO, FALLA POR CORTE QUE DEGENER EN DESLIZAMIENTO

  • Corte-FriccinFALLA POR CORTE-FRICCINEN LA UNIN SOLERA-COLUMNA,Chile, 1985

    FALLA POR CORTE-FRICCIN EN LA BASE.L t ib f iLos estribos no funcionanpara este tipo de falla.

  • POTENCIAR LAS COLUMNAS EXAGERACIN!EXTREMAS PARA IMPEDIREL DESLIZAMIENTO, DE ESTAMANERA LAS FRANJAS NO

    AGRIETADAS CONTINUARNAPORTANDO RESISTENCIA

  • 2F PREDICCIN DE LA RESISTENCIA QfEN EL MECANISMO DE FALLA PORFLEXIN EN UN MURO EN VOLADIZO

    Determinacin de MmF por equilibrio:

    As fy + P = C = 0.85 fc t x x

    MmQf Luego:

    Mm = As fy (d - x/2) + P (L - x)/2(funcin de As y P)(funcin de As y P)

    td

    Equilibrio global:momento plstico

    Equilibrio global:Mm = Fi hi F

    Qf FiC

    Qf = Fi

  • Para un caso ms complicado, donde hay vigas dinteles:

    a b

    PI

    se asume que los puntos deq pinflexin estn localizados elel centro de las vigas

  • mecanismo

    Qf

    muro mecanismo

    Por equilibrio global seMv Por equilibrio global sehalla F, luego: Qf = Fi

    MvMv/b

    b

    En general, Qf es funcin de Mm, y Mm es funcin de As y P

  • PREDICCIN DEL TIPO DE FALLA

    Qf = CORTANTE ASOCIADO AL MECANISMO DEFALLA POR FLEXIN (depende de 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 !

    Qf

    VR

    QfSin embargo,

  • Chile, 1985

    Chile, 2010

    ALBAILERA CON As = 0, FALLA POR CORTE

  • En unestadoestadode cortepuro, elrefuerzorefuerzovertical notrabaja.

    0 = 0

    = 0

    DISTORSIN ANGULAR POR CORTE PURO

  • ALBAILERA NO REFORZADACON ALTA DENSIDAD DE MUROSse deforma principalmente por corte

    CONTEMPLADO EN EL DISEOA LA ROTURAA LA ROTURA

  • Albailera NoReforzada

    Falla controladaFalla controladaen desplazamientopor el actuador. Enun edificio la losaun edificio, la losade techo conecta atodos los muros, ylos reforzados sonlos que controlanel desplazamientoel desplazamientode los no reforzados,stos podran serincluso portante no reforzado

    LOSA

    incluso portantede carga vertical.

    no reforzado

  • PORQUPORQUFALLA ELPRIMER PISO?

  • V

    Hh

    M = V h

    Esbeltez = MV L

    = V hV L

    = hL

    Esbeltez para acciones coplanares, h es una fraccin de H

  • ESTUDIO EXPERIMENTALDE LA ESBELTEZ

    CUADRADO

    ALARGADO

  • VV

    V

    ESBELTOESBELTO

    M1 > M2

  • Cuadrado o AlargadoCuadrado o Alargado

    E fEsbelto

    Esf.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 / i

    Fi

    V esfuerzo principal de traccin diagonalesfuerzo principal de traccin diagonal

    5 PISOS y 1 PAO 3 PISOS y 3 PAOS

  • ESFUERZO DE TRACCIN DIAGONAL vs V L / M

    Primer Piso con = V / L t = constante

    Esbeltos

    Cuadrado o Alargado

    V L / M

  • Admitindose para los 3 casos que la falla se produce cuandola traccin diagonal alcanza p:

    p

    la traccin diagonal alcanza p:

  • ENSAYO EN MESA VIBRADORA DE UN MDULO ESBELTO

  • Se obtuvo:

    Q1 > VR1 falla del piso 1

    acelermetroQi < VRi no fallan los

    pisos superiores

    Aplastamiento del Taln

  • Los estribos deben disearse para evitar la fallapor compresin del ncleo de concreto.

  • VARIACINDE LASFUERZAS DEINERCIA

    F = VR1 / N

    Sismos:A: leveB: moderadoC: severo

  • PROPUESTAS DE OTROS INVESTIGADORES PARAGENERAR LA FALLA POR FLEXIN:

    Variar el sistema estructural para que los muros se comportenVariar el sistema estructural para que los muros se comportencomo barras en voladizo magnificando el momento flector:

    1) Utilizar vigas chatas en los dinteles2) Desdoblar las paredes transversales con una junta vertical

    junta

    d l

    j

    pared transversal

  • La pared transversaleleva el rea deflexocompresin.

    Trituracin delBorde Librede un muroarmado.

  • Beneficios de Emplear Dintel Peraltado:

    Disminuyen el momento en la base

    Se 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 de esbeltez (M / V L)para acciones coplanares.

    Disminuyen los esfuerzos de flexocompresin en los talones.

    Aumentan la resistencia de la losa contra el punzonamiento.

  • CA B

    C

    Mortero 0 sin cal 1: 0 :5Mortero 0 sin cal 1: 0 :5Mortero 1 con cal 1: 1: 5

  • Esf.Cort. Conforme aumenta la calidad de los ladrillos, se i t l i id l i t i d lCort.

    (kg/cm2)C

    incrementa la rigidez y la resistencia de los muros

    BA

    A B C

    adobe

  • VR = 0.35

  • MTODO DE DISEO: rotura con criterios de desempeo ssmicoOBJETIVOS:

    p

  • alta densidad

    VR = Vbaja densidad

    0.005

    V-D. PRIMER PISO.

    PROGRAMA DE ANLISIS INELSTICOPASO A PASO TODA

  • PARA MUROS ARMADOS Y CONFINADOS

  • 1.- REVISIN DE LA DENSIDAD MNIMA DE MUROS X, Y

    placa: t = tp (Ep/Ea)

  • EN LA FRMULA NO INTERVIENEN ESTOS MUROS:

    Chile, 2010Albailera NO Confinada

    Albailera

    Tarapac, 2005

    Albaileraparcialmenterellena

  • 2. ANLISIS POR CARGA VERTICAL

    < 0.15 fm

    si es que el muro se agrieta diagonalmente

  • 3.- ANLISIS ELSTICO PARA SISMO MODERADO: R = 6

    VERIFICAR: 0.75 R Dr / h < 0.005

    Vei < 0.55 VRi

  • Obtener Vm porequilibrio y disearlos estribos

  • rtula

    El objetivo es que las vigas de acople disipenenerga ssmica antes que fallen los muros. Lasvigas constituyen la primera lnea de defensa.

  • En el caso de las placas debe determinarse de su diagrama

    PLACASEn el caso de las placas, debe determinarse de su diagramade interaccin, el mximo momento flector Mn que puededesarrollarse en el mecanismo de falla por flexin, paral l l l t 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 = Vm

    VR = 0.35

    VR (o Vm) debecalcularse encalcularse encada piso yen cada muro:

  • 5 - DISEO PARA EL SISMO SEVERO (R = 3)

    V ifi R i t i Gl b l M i X X Y Y

    5.- DISEO PARA EL SISMO SEVERO (R = 3)

    a.- Verificar Resistencia Global Mnima en X-X y Y-Y

    VRi > VEi VRi > VEi

    placaplaca

  • b.- S VRi >3 VEi, el comportamiento serelstico usar refuerzo mnimo yelstico usar refuerzo mnimo yfinalizar el diseo por carga coplanar.

    HASTA ESTE PASO EL DISEO ES SIMILAR TANTOPARA LA ALBAILERA CONFINADA COMO PARAPARA LA ALBAILERA CONFINADA COMO PARA

    LA ALBAILERA ARMADA