17.rotura por carga sismica coplanar
-
Upload
freddy-ramiro-flores-vega -
Category
Education
-
view
312 -
download
0
description
Transcript of 17.rotura por carga sismica coplanar
San Bartolomé
Lecciones dejadas por los sismos Resultados experimentales
EstudiosteóricosJapón
San Bartolomé
Norma E-030, c = ZUSC / R = 0.16 à a = 0.12 g(para R = 6, Z = 0.4, U = 1, S = 1, C = 2.5)
SI OCURRIESE EN EL PERÚ UN SISMO COMOEL DE 1985 EN CHILE, CON a = 0.65 g
0.65g / 0.12g = 5.4 > FS = 2
LOS MUROS FALLARÍAN POR CORTE
La norma vigente emplea un método de diseño elásticoadmitiendo que el cortante actuante, para c = 0.16, nodebe ser mayor que el cortante admisible, con FS = 2.
San Bartolomé
FALLA POR CORTE Y SUS DERIVACIONESSan Bartolomé
FALLA POR FLEXIÓN Y SUS DERIVACIONESSan Bartolomé
EDIFICIOS DE 4Y 5 PISOS,ESTRUCTURADOSCON PLACAS DECONCRETO ARMADO
POBLACIÓNCANAL BEAGLE,CHILE, 1985
San Bartolomé
fisuras por corteen las placas
San Bartolomé
FALLA PORFLEXOCOMPRESIÓNCON TRITURACIÓNDE TALONES YPANDEO DELREF. VERTICAL
San Bartolomé
FALLA POR FLEXIÓN QUE DEGENERÓ EN DESLIZAMIENTO
San Bartolomé
ROTURA POR CIZALLEDEL REF. VERTICALPOR DESLIZAMIENTO
San Bartolomé
PLACAS
NorthridgeAlaska
San Bartolomé
FALLA POR DESLIZAMIENTO EN ALBAÑILERÍA ARMADA,CON DISLOQUE POR SISMO ORTOGONAL, CHILE, 1985
P
San Bartolomé
Disminución sustancial del área de corte en una falla pordeslizamiento. Northridge.
trituración del borde longitudinal
San Bartolomé
San Bartolomé
ENSAYOS ENMUROSARMADOSCON REF. VERT.DISTRIBUIDO(no controlan elcorrimiento de lafisura longitudinal)
San Bartolomé
San Bartolomé
CONCENTRACIÓNDEL REF. VERT. ENEXTREMOS, SINREFUERZO EN ELINTERIOR
deslizamiento
San Bartolomé
s
µ fy
San Bartolomé
Concentrado: Ast2
Repartido: Ast1
Ast1 = Ast2
San Bartolomé
MURO CONFINADO, FALLA POR CORTE QUE DEGENERA EN DESLIZAMIENTO
deslizamiento
corte
San Bartolomé
Corte-Fricción
FALLA POR CORTE-FRICCIÓN EN LA UNIÓNSOLERA-COLUMNA, Chile, 1985
San Bartolomé
FALLA POR CORTE-FRICCIÓN EN LA BASE. Losestribos no funcionan para este tipo de falla. San Bartolomé
POTENCIAR LAS COLUMNAS EXTREMAS PARA IMPEDIREL DESLIZAMIENTO, DE ESTA MANERA LAS FRANJAS NOAGRIETADAS CONTINUARÁN APORTANDO RESISTENCIA
San Bartolomé
¡EXAGERACIÓN!
San Bartolomé
San Bartolomé
PREDICCIÓN DE LA RESISTENCIA EN ELMECANISMO DE FALLA POR FLEXIÓN
PI
a b
San Bartolomé
muro mecanismo
momento plásticoPor equilibrio se halla F,luego: Qf = Σ Fi
Qf es función de Mm, yMm es función de As y P
San Bartolomé
PREDICCIÓN DEL TIPO DE FALLA
-Qf = CORTANTE ASOCIADO AL MECANISMO DEFALLA POR FLEXIÓN (depende de As)
-VR = CORTANTE ASOCIADO AL MECANISMO DEFALLA POR CORTE (fórmula empírica)
TEÓRICAMENTE:
SÍ Qf < VR ¡ FALLA POR FLEXIÓN !”
Qf
VR
San Bartolomé
ALBAÑILERÍA CON “As = 0”, FALLA POR CORTESan Bartolomé
DISTORSIÓN ANGULAR POR CORTE PURO,EL REFUERZO VERTICAL NO TRABAJA
En unestadode cortepuro, elrefuerzovertical notrabaja.
San Bartolomé
ÀLBAÑILERÍA NO REFORZADACON ALTA DENSIDAD DE MUROSCONTEMPLADO EN EL DISEÑOA LA ROTURA
San Bartolomé
Albañilería NoReforzada
Falla controladaen desplazamientopor el actuador. Enun edificio, la losade techo conecta atodos los muros, ylos reforzados sonlos que controlanel desplazamiento.
San Bartolomé
¿PORQUÉFALLA ELPRIMER PISOSI: VR1 > VR2?
San Bartolomé
V
h = M/V
= h / L
San Bartolomé
ESTUDIO EXPERIMENTAL DE LA ESBELTEZSan Bartolomé
CUADRADO
ALARGADO
San Bartolomé
ESBELTO
V
V
M1 > M2 San Bartolomé
Esbelto
Cuadrado o Alargado
DISTORSIÓN ANGULAR
Esf.Cort.
(kg/cm2)
San Bartolomé
ANÁLISIS POR ELEMENTOS FINITOSDE 15 MUROS CONFINADOS, SUPONIENDO
EL MISMO ESFUERZO CORTANTEEN EL PRIMER PISO (v)
V = v t LFi = i V / Σi
5 PISOS y 1 PAÑO 3 PISOS y 3 PAÑOS
V
Fi
San Bartolomé
Esbeltos
Cuadrado o Alargado
ESFUERZO DE TRACCIÓN DIAGONAL vs V L / M
Primer Piso conv = V / L t = constante
San Bartolomé
San Bartolomé
acelerómetro
ENSAYO EN MESAVIBRADORA (PUCP)
Se obtuvo:Q1 > VR1 à falla del piso 1Qi < VRi à no fallan los
pisos superiores
San Bartolomé
Los estribos deben diseñarse para evitar la fallapor compresión del núcleo de concreto.
San Bartolomé
VARIACIÓNDE LASFUERZAS DEINERCIA
F = VR1 / N
San Bartolomé
PROPUESTAS DE OTROS INVESTIGADORES PARAGENERAR LA FALLA POR FLEXIÓN:
Variar el sistema estructural para que los muros secomporten como barras en voladizo:
1) Utilizar vigas chatas en los dinteles2) Desdoblar las paredes transversales con una junta vertical
junta
θ
San Bartolomé
Trituración delBorde Librede un muroarmado.
San Bartolomé
Beneficios de Emplear Dintel Peraltado:
• Disminuyen el momento en la base
• Se reduce el tamaño de la cimentacióny el refuerzo respectivo.
• Se reduce el refuerzo vertical enlos extremos del muro.
• Se incrementa la resistencia al corte al disminuir losefectos de esbeltez para acciones coplanares.
San Bartolomé
• Disminuyen los esfuerzosde flexocompresión en lostalones.
• Aumentan la resistenciade la losa contra elpunzonamiento.
Losa C.A.: t = 15 cm
San Bartolomé
Mortero 0 sin cal à 1: 0 :5Mortero 1 con cal à 1: 1: 5
San Bartolomé
Esf.Cort.
(kg/cm2)
AB
C
San Bartolomé
VR = 0.35
San Bartolomé
OBJETIVOS:
Σ VR = V
Irreparable
210 gal 400 galsismo moderado sismo severo
1/800 1/200
diseñar al refuerzo para
que soporte VR V = ZUSC / R
R = 3 VR
MÉTODO: diseño a la rotura con criterios de desempeño sísmico
San Bartolomé
PROGRAMA DE ANÁLISIS INELÁSTICOPASO A PASO “TODA”
V-D. PRIMER PISO1/200
ΣVR = V
alta densidad
baja densidad
San Bartolomé
PARA MUROS ARMADOS Y CONFINADOS)
San Bartolomé
1.- REVISIÓN DE LA DENSIDAD MÍNIMA DE MUROS X, Y
placa: t = tp (Ep/Ea)
Tacna
San Bartolomé
2. ANÁLISIS POR CARGA VERTICAL
San Bartolomé
3.- ANÁLISIS ELÁSTICO (SISMO MODERADO: R = 6)
VERIFICAR: 0.75 R Dr < h / 200
Vei < 0.55 VRi
San Bartolomé
Obtener “Vm” porequilibrio y diseñarlos estribos
San Bartolomé
rótula
El objetivo es que las vigas disipen energía sísmicaantes que fallen los muros
San Bartolomé
Mn
P
En el caso de las placas, debe determinarse de su diagramade interacción, el máximo momento flector Mn que puededesarrollarse en el mecanismo de falla por flexión, paraluego calcular el cortante asociado Vn = Vu (Mn/Mu) y conél, diseñar al refuerzo horizontal.
PLACAS
San Bartolomé
4.-RESISTENCIA A FUERZA CORTANTE “VR”
San Bartolomé
San Bartolomé
a.- Verificar Resistencia Mínima en X-X y Y-Y
Σ VRi > VEi
5.- ANÁLISIS ANTE EL SISMO SEVERO (R = 3)
placa
San Bartolomé
b.- Sí Σ VRi >3 VEi, usar refuerzo mínimo yfinalizar el diseño por carga coplanar.
HASTA ESTE PASO EL DISEÑO ES SIMILAR TANTOPARA LA ALBAÑILERÍA CONFINADA COMO PARA
LA ALBAÑILERÍA ARMADA
San Bartolomé