INPRES – CIRSOC 103 Parte IV - frm.utn.edu.ar C 301_2008/Teoria/Curso_Cirsoc... · UTN – FRM-...
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 114_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
INPRES – CIRSOC 103 Parte IV
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 214_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
INPRES – CIRSOC 103 Parte IV
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 314_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
INPRES – CIRSOC 103 Parte IV
Contexto INPRES-CIRSOC 103 – Parte IV
Criterios de proyecto y reglamentos de aplicación
Tipos estructurales sismorresistentes
Comportamiento de los elementos de acero
Otros tópicos
INPRES – CIRSOC 103 Parte IV
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 414_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
La capacidad resistente de una estructura NO TIENE RELACION DIRECTA CON LA CAPACIDAD DEL MATERIAL....
La deformabilidad o rigidez de una estructura NO DEPENDE EXCLUSIVAMENTE DEL MATERIAL ...
El comportamiento frágil o dúctil de una estructura NO ES UNA CUALIDAD DEL MATERIAL....
Las estructuras se deben proyectar y diseñar de modo que
una adecuada RELACIÓN MATERIA-FORMA provea
suficiente grado de RESISTENCIA, RIGIDEZ Y DUCTILIDAD.
Contexto INPRES-CIRSOC 103 – Parte IV
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 514_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
de Comentarios INPRES-CIRSOC 103 – Parte IV
Contexto INPRES-CIRSOC 103 – Parte IV
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 614_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Proyecto por ESTADOS LÍMITES:factores de carga y resistencia
La Parte IV se aplica exclusivamente a los estados de cargas que incluyan la acción sísmica (1.1)
Se aplica sobre la base de:
INPRES-CIRSOC 103 – Parte I
CIRSOC 301-EL
La Especificación base:
Seismic Provisions for Structural Steel Buildings (AISC)
Criterios de proyecto y reglamentos de aplicación
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 714_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Calidad de los materiales (3.1):
Para edificios con altura superior a 1 piso el acero utilizado deberá cumplir con las siguientes características:
1) La relación entre la tensión de fluencia y la tensión máxima a tracción no debe ser mayor que 0,85.
2) Tener una curva tensión-deformación con un pronunciado plateau (deformación en) de fluencia
3) Tener, al menos, una deformación del 20% en una longitud de 5 cm.
4) Buena soldabilidad.
Requerimientos generales
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 814_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Tensión de fluencia esperada (3.2):
Cuando corresponda, se adoptará:
Fye = Ry Fy
Ry = 1,5 para perfiles y barras laminadas
Ry = 1,1 para platinas.
Requerimientos generales
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 914_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Resistencia a flexión por impacto Charpy (3.3)
Los perfiles y chapas con espesores iguales o mayores que 40 mm tendrán una resistencia a impacto por flexión de 30 Nm a 20ºC
Requerimientos generales
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 10
Los tipos estructurales sismorresistentes se clasifican por:
La forma de soportar la acción sísmica:
Pórticos sismorresistentes No Arriostrados
Pórticos sismorresistentes Arriostrados
Sistemas duales
La forma de disipación de la energía o capacidad de rotación inelástica:
Especiales
Intermedios
Convencionales
Arriostrados concéntricos
Arriostrados excéntricos
14_IC103_pIV_1UTN - FRM
Tipos estructurales
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 1114_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
PORTICOS ARRIOSTRADOS CONCÉNTRICOS
SISTEMAS DUALES
Tipos estructurales
PORTICOS ARRIOSTRADOS EXCÉNTRICOS
PORTICOS NO ARRIOSTRADOS
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 1214_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Tipos estructuralesPÓRTICOS SISMORRESISTENTES NO ARRIOSTRADOS
Especiales
Intermedios
Convencionales
p0,03rad
i=ihi
=0,04 rad
p0,02 rad
i=ihi
=0,03 rad
p0,01rad
i=ihi
=0,02 rad
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 1314_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Tipos estructuralesPÓRTICOS SISMORRESISTENTES NO ARRIOSTRADOS
Las rotaciones plásticas se producen en vigas y columnas;
La deformación inelástica total es una combinación de deformaciones de flexión en rótulas y distorsiones en el panel nodal
Los elementos estructurales que disipan energía serán detallados
Las uniones serán ensayadas, salvo que se especifiquen modelos que han demostrado comportamiento adecuado.
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 1414_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Tipos estructuralesPÓRTICOS SISMORRESISTENTES NO ARRIOSTRADOS
Con vigas reticuladas
se limitan las deformaciones inelásticas a un tramo del reticulado, el resto permanece en rango elástico.
p0,02 rad
i=ihi
=0,03 rad
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 1514_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Tipos estructuralesPÓRTICOS SISMORRESISTENTES ARRIOSTRADOS
ConcéntricamenteDisipan energía en las riostras.
Convencionales
Especiales* Limitación del ancho/espesor para minimizar el pandeo local* Diseño y detallado especial de las uniones extremas* Detalles apropiados de las riostras* Menor distancia de los elementos de unión de secciones armadas.
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 1614_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Tipos estructuralesPÓRTICOS SISMORRESISTENTES ARRIOSTRADOS
Excéntricamente
Las riostras están conectadas a vigas a una corta distancia de la unión viga-columna o viga-riostra, esa zona o “enlace” es la principal fuente de disipación de energía.
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 1714_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Tipos estructuralesSISTEMAS DUALES
Sistemas que combinan la acción de pórticos arriostrados y no arriostrados
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 1814_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
ACCIONES SÍSMICAS DE DISEÑO (4 y 5)
Acción sísmica horizontal
Acción sísmica vertical
E H=V 0=d⋅Sa
R⋅W
R=R
EV=0,2⋅d⋅b⋅W D
00,
20,
40,
60,
8 11,
21,
41,
61,
8 22,
22,
42,
62,
8 3
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Espectro Elástico Seudoaceleraciones Zona Sísmica 4
Suelo 1Suelo 2Suelo 3
Período
Sa
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ACCIONES SÍSMICAS DE DISEÑO (4 y 5)
Combinaciones de cargas
Las especificadas en C 301 (A.4.5 y A.4.6)
Simultaneidad de acciones sísmicas C103 – Parte I - 11.4
Combinaciones especialesEn consideración a la sobrerresistencia inherente a los tipos estructurales y sólo para los elementos así definidos.
[5.4 (a)]
[5.4 (b)]
1,2 D0,5 L0,2 S0 E H
0,9 D0 E H
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 2014_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
DEFORMACIONES (6)
CIRSOC 103 – parte I – Cap. 13
Control de la distorsión horizontal de piso
Efecto P-D
Efecto de martilleo, separaciones
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 2114_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
UNIONES, JUNTAS Y MEDIOS DE UNIÓN (7)
CIRSOC 301 – Capítulo J - con los siguientes límites:
Uniones Atornilladas (7.2):
Todos los tornillos de alta resistencia, traccionados y superficies preparadas (µ=0,33). Proyecto de juntas por aplastamiento
No se permite colaboración de tornillos y soldaduras
Agujeros normales u ovalados con eje mayor normal a la línea de fuerza
La resistencia a aplastamiento de los agujeros será:
Las juntas atornilladas en elementos sismorresistentes se configurarán de modo que la falla sea dúctil.
Rn≤2,4⋅d⋅t⋅Fu
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 2214_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
UNIONES, JUNTAS Y MEDIOS DE UNIÓN (7)
CIRSOC 301 – Capítulo J - con los siguientes límites:
Uniones Soldadas (7.3):
Ejecución de acuerdo con IRAM-IAS U500-164. Serán inspeccionadas y aprobadas por Autoridad Competente
Soldaduras a tope con penetración completa, se usará material de aporte con resistencia a flexión por impacto Charpy de 30 Nm a -30ºC
En elementos y uniones que son parte de la estructura sismorresistente las discontinuidades y defectos deben ser reparados (puntos de soldadura, ayudas de montaje, corte con soplete ...)
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 2314_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
COLUMNAS (8)
Las columnas de sistemas sismorresistentes deben cumplir CIRSOC 301 y este Capítulo 8
Resistencia: si Pu / φ Pn > 0,40
El esfuerzo requerido a compresión se determinará con,
no se verificará flexocompresión para este caso.
El esfuerzo requerido a tracción se determinará con,
no se verificará flexotracción para este caso.
PuE=1,2 P D0,5 P L0,2 P S0 P EH≤1,1⋅R y⋅ ∑j=V y R
V nj
PuE=0,9 P D−0 P EH≤RF levantamiento
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 2414_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
COLUMNAS (8)
Las columnas de sistemas sismorresistentes deben cumplir CIRSOC 301 y este Capítulo 8
Empalmes:
Los empalmes hechos con filete o a tope de penetración parcial TPP)se ubicarán en hL/2 o a 1200mm del nudo viga-columna.
La resistencia de diseño de de una junta TPP será el doble de la requerida
La resistencia mínima requerida para cada ala será:
Cuando se empalma secciones con diferentes espesores y anchos de alas o almas, no se requerirán transiciones donde se permitan juntas TPP.
Rwf=0,5 R y⋅F y⋅A f
RdPuE
RwTPP=2,0 PuE
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 2514_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de acero
Ductilidad flexional de elementos o piezas de acero
Concepto de ductilidad
Limitaciones prácticas
Pandeo Lateral torsional: arriostramiento apropiadoPandeo local de ala o alma: límites a la relación de esbeltez de elementos comprimidosFracturas en las conexiones: evitables con detalle apropiados
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 2614_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroDUCTILIDAD FLEXIONAL
Diagrama tensión deformación del acero con carga monotónica.
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 2714_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroDUCTILIDAD FLEXIONAL
Comportamiento flexional de vigas
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 2814_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroDUCTILIDAD FLEXIONAL
Formación de la rótula plástica
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 2914_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroDUCTILIDAD FLEXIONAL
Relación Momento/Curvatura
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 3014_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroDUCTILIDAD FLEXIONAL
Relación Momento/Curvatura: resultado de ensayo, viga arriostrada
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 3114_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroDUCTILIDAD FLEXIONAL
Relación Momento/Curvatura: Modos de falla de una viga
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 3214_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICAS
Pandeo local de elementos y Pandeo Lateral Torsional de la viga
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 3314_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICAS
Pandeo Lateral Torsional de la viga
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 34
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICAS
COMPORTAMIENTO DE UNA PLACA COMPRIMIDA APOYADA POR SUS BORDES
06A. Placas Comprimidas UTN - FRM
Hipótesis:El material es ISÓTROPO, HOMOGÉNEO, ELÁSTICO hasta la falla o pandeoLa placa es perfectamente plana, sin imperfeccionesLas tensiones son sólo producto de los esfuerzos externos (no hay tensiones residuales)
a ≈ b
( ) 22
22
22
2
)1(12)1( atEk
btaIEkfki ⋅−
⋅=⋅⋅⋅−
⋅=µ
πµ
π
( )22
2
22
22
)1(t
bEk
btEk
tbtEkf cck =⋅=
⋅⋅−⋅=
µπ
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 35
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICAS
APROVECHAMIENTO DE LA PLACA COMPRIMIDA
06A. Placas Comprimidas UTN - FRM
Evidentemente, el máximo aprovechamiento de la resistencia de la placa se tiene para:
Fcr = Fy
( ) ( )
( )
lim
limlim
2
2
7,0 λλ
λ
⋅≅
===
=⇒==
r
Fk
FEkt
b
FEkt
b
tbEkFF
y
ci
yc
yccycr
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
105
110
115
120
125
130
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Pandeo de placas
kc llim lr0,43 18,0 12,60,70 23,1 16,11,28 31,2 21,84,41 57,9 40,55,00 61,6 43,1F24
Esbeltez b/t
Fcr
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 36
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICAS
Relaciones de esbeltez de placas comprimidas - CIRSOC 301-EL – Capítulo B
06A. Placas Comprimidas UTN - FRM
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 3714_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICASFracturas en las conexiones
Conexión soldada viga-columna – Ensayos en los '60 -
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 3814_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICASFracturas en las conexiones
Conexión atornillada viga-columna – Ensayos en los '60 -
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 3914_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICASFracturas en las conexiones
Especificaciones de junta, sobre la base de ensayos de los '60
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 4014_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICAS - Fracturas en las conexiones
Terremotos de Nortridge (1994) y Kobe (1996)
Se identifican numerosas fallas en conexiones viga-columna
Se concluye que hay que repensar el proyecto de las conexiones de
acero resistentes a momento
Falla en la soldadura del ala superior de una viga
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 4114_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICAS - Fracturas en las conexiones
Fractura en la soldadura del ala inferior de la viga, propagada en ala y alma de la columna
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 4214_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICAS - Fracturas en las conexiones
“Buzamiento” del ala de la columna, en su conexión al ala inferior de la viga
Alma de la viga
Ala de la viga
Agujero de acceso
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 4314_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICAS - Fracturas en las conexiones
Fractura a través de la soldadura
Placa de respaldo
Placa auxiliar de arrime
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 4414_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICAS - Fracturas en las conexiones
Fractura a través de la soldadura – Sección mecanizada de una junta fallada
Falta de penetración
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 4514_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICAS - Fracturas en las conexiones
Fallas típicas en juntas soldadas – Northridge 1994 -
En el cordón Falta de fusión “Buzamiento” en columna
Ala de la columna Zona afectada por calor (ZAC) Desgarro laminar
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 4614_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICAS - Fracturas en las conexiones
Comportamiento flexional en la zona de conexión
Las soldaduras de juntas deben ser muy fuertes para permitir desarrollar fluencia en la viga lejos de la cara de la columna, para disipar energía.
Z1 es bajo y el DM se desplaza al ala de la columna....
Otro factor es la diferencia de la resistencia del acero entre el ensayo y la realidad (A36 vs A50)
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 4714_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroLIMITACIONES PRÁCTICAS - Fracturas en las conexiones
PORTICOS DE ACERO SISMORRESISTENTES
Northridge mostró serios defectos. Problemas vinculados con:
Material de la soldadura, fundamentos o concepto de los detalles y tecnología (mano de obra)
Esfuerzos de fluencia en vigas y su tamaño
Fluencia en la zona de panel nodal
Reparaciones y nuevos proyectos
Desplazamiento de la fluencia lejos de la cara de la columna (placas de recubrimiento, talones de conexión, reducción de alas de vigas (“hueso de perro”)
Verificación continua por medio de ensayos
Proyecto SAC: Publicaciones FEMA 350 a 354
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 4814_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO
Viga de Sección Reducida (VSR)
Espécimen de ensayo – Proyecto conjunto SAC
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 4914_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO
Viga conectada con talones T - atornillados
Espécimen de ensayo – Proyecto conjunto SAC
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 5014_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO
Viga conectada con talones T – atornilladosEspécimen de ensayo – Proyecto conjunto SAC
FORMACIÓN DE LA RÓTULA PLÁSTICA
Fractura en la sección neta de la espiga del talón T
Formación de la rótula plástica – pandeo local en ala y alma
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 5114_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO
Viga conectada con talones T – atornillados
![Page 52: INPRES – CIRSOC 103 Parte IV - frm.utn.edu.ar C 301_2008/Teoria/Curso_Cirsoc... · UTN – FRM- 2008 * APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 14_IC103_pIV_1 3 INPRES – CIRSOC 103 Parte IV](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022052610/5c0da76209d3f23c2a8bb4e1/html5/thumbnails/52.jpg)
* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 5214_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO
Conexión viga-columna
Conexión con placa extrema extendida
Espécimen de ensayo – Proyecto conjunto SAC
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 5314_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO
Conexión con placa extrema extendida
Resultados de los ensayos
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 5414_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroDUCTILIDAD DE LAS CONEXIONES DE PORTICOS DE ACERO
LÍMITES – CONDICIONES DE PROYECTO
Conexiones soldadas
Fractura frágil de la soldadura
Desgarro laminar en el material base
Proyecto y detalle de la unión, ensayos e inspección
Conexiones atornilladas
Fractura en la sección neta
Excesivo deslizamiento entre las partes
Conexión muy débiles entre los miembros
Cortante en el panel de unión
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 5514_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO
Pórtico de varios pisos
Espécimen de ensayo – Proyecto conjunto SAC
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 5614_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO
Ductilidad Flexional – Influencia de la carga axial
Espécimen de ensayo – Proyecto conjunto SAC
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 5714_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO
Puntal o codal en carga axial
Espécimen de ensayo – Proyecto conjunto SAC
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 5814_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO
Pórtico arriostrado en Cruz de San AndrésDiagonales sólo en tracción axil
Espécimen de ensayo – Proyecto conjunto SAC
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 5914_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO
Pórtico arriostrado en Cruz de San AndrésDiagonales sólo en tracción axil
Explicación conceptual del funcionamiento
“De sopetón” - de golpe
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 6014_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO ARRIOSTRADOS EXCÉNTRICOS
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 6114_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO ARRIOSTRADOS EXCÉNTRICOS
Ensayo del “enlace” en laboratorio
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 6214_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO
En resumen:
COMPORTAMIENTO DEL ACERO
Ductilidad:Material inherentemente dúctil
Ductilidad de la estructura < ductilidad del material
Amortiguamiento:Las estructuras soldadas tienen bajo amortiguamiento
El mayor amortiguamiento de las estructuras atornilladas depende del deslizamiento de las uniones.
La energía absorbida principalmente se debe a la fluencia de los miembros.
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 6314_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO
En resumen: ....
Pandeo y abollamiento:Es la falla más común de piezas de acero bajo acciones sísmicas
Usualmente es frágil
Pandeo local en una porción del miembro
Pandeo global del miembro o barra
Pandeo o inestabilidad global de la estructura
Fractura, fallo o colapso:Bajo acciones sísmicas es una falla frágil
Las más susceptibles son las conexiones soldadas de elementos gruesos.
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 6414_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
Comportamiento de las estructuras y elementos de aceroPORTICOS DE ACERO
Por todo ello, es necesario aplicar:
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 6514_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
PÓRTICOS SISMORRESISTENTES
NO ARRIOSTRADOS ESPECIALES
- PS nAE – (Capítulo 9)
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PÓRTICOS SISMORRESISTENTES NO ARRIOSTRADOS ESPECIALES - PS nAE - (9)
Se espera que los PS nAE desarrollen importantes deformaciones inelásticas al momento del terremoto de diseño. Se especifican condiciones para:
9.2 - NUDOS VIGA-COLUMNA y UNIONES
9.3 – PANEL NODAL
9.4 – LIMITACIONES DIMENSIONALES DE VIGAS Y COLUMNAS
9.5 – RELACIÓN ENTRE LAS RESISTENCIAS A FLEXIÓN DE VIGAS Y COLUMNAS
9.6 – RESTRICCIÓN LATERAL DE NUDOS VIGA-COLUMNA
9.7 – APOYO LATRAL DE VIGAS
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PÓRTICOS SISMORRESISTENTES NO ARRIOSTRADOS ESPECIALES - PS nAE - (9)
...
NUDOS VIGA-COLUMNA y UNIONES [9.2]
b) Resistencia a flexión en la cara de la columna
excepto si:
1) La resistencia a flexión está controlada por el pandeo local de la viga
2) Se proyectan uniones que puedan desarrollar las rotaciones requeridas en los elementos de unión y la resistencia de diseño (uniones PR)
M 0,03M p=F y⋅Z viga
M 0,030,8⋅M p
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 6814_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
PÓRTICOS SISMORRESISTENTES NO ARRIOSTRADOS ESPECIALES - PS nAE - (9)
...
NUDOS VIGA-COLUMNA y UNIONES [9.2]
c) Resistencia a corte en la junta viga-columna
V u=1,2 V D0,5 V L0,2V S[2 1,1 R y F y Z vigaLviga ]
V u≤1,2 V D0,5 V L0,2V S0⋅V E
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 6914_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
PÓRTICOS SISMORRESISTENTES NO ARRIOSTRADOS ESPECIALES - PS nAE - (9)...
PANEL NODAL [9.3]Es la zona de intersección entre viga y columna, limitada por las alas de la columna y las placas de continuidad de la viga.
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 7014_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
PÓRTICOS SISMORRESISTENTES NO ARRIOSTRADOS ESPECIALES - PS nAE - (9)
...
PANEL NODAL [9.3]
Cortante – esfuerzo de corte requerido y condición de proyecto:
V u=1,2 V D0,5 V L0,2V S0⋅V E
V u≤0,9 V D−0⋅V E
V u≤0,80 ∑Vigas
R y⋅M p
V d=v⋅Rv conv=0,75
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 7114_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
PÓRTICOS SISMORRESISTENTES NO ARRIOSTRADOS ESPECIALES - PS nAE - (9)
...
PANEL NODAL [9.3] - Resistencia al corte:
Si
Si
Pu≤0,75 P y
Rv=0,6 F y d c t p[1 3 bcf tcf2
d b d c t p ]Pu0,75 P y
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 7214_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
PÓRTICOS SISMORRESISTENTES NO ARRIOSTRADOS ESPECIALES - PS nAE - (9)
...
PANEL NODAL [9.3] - Espesor del panel nodal:
El espesor individual de la placa de panel y de las placas de refuerzo, o el total si están unidas por soldaduras de tapón
t id zwz/90
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 7314_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
PÓRTICOS SISMORRESISTENTES NO ARRIOSTRADOS ESPECIALES - PS nAE - (9)
...
PANEL NODAL – Placas nodales de refuerzo
PANEL NODAL – Placas de continuidad
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 7414_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
PÓRTICOS SISMORRESISTENTES NO ARRIOSTRADOS ESPECIALES - PS nAE - (9)
...
LIMITACIONES DIMENSIONALES DE VIGAS Y COLUMNAS [9.4]
Se establecen límites para alcanzar ductilidad del orden de 5
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 7514_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
PÓRTICOS SISMORRESISTENTES NO ARRIOSTRADOS ESPECIALES - PS nAE - (9)
...
RELACIÓN ENTRE LAS RESISTENCIAS A FLEXIÓN DE VIGAS Y COLUMNAS [9.5] - Aseguramiento del concepto “columna fuerte–viga débil”
RESTRICCIÓN LATERAL DE NUDOS VIGA-COLUMNA
Nodos restringidos
Nodos no restringidos
APOYO LATERAL DE VIGAS – se limita la longitud no arriostrada a:
L p≤17500 r y
F y
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 7614_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
PÓRTICOS SISMORRESISTENTESNO ARRIOSTRADOS INTERMEDIOS – (Capítulo 10)
PÓRTICOS SISMORRESISTENTESNO ARRIOSTRADOS CONVENCIONALES
– (Capítulo 11)
PÓRTICOS SISMORRESISTENTESNO ARRIOSTRADOS CON VIGAS RETICULADAS
– (Capítulo 12)
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 7714_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
PÓRTICOS SISMORRESISTENTESARRIOSTRADOS CONCÉNTRICOS ESPECIALES
– (Capítulo 13)
PÓRTICOS SISMORRESISTENTESARRIOSTRADOS CONCÉNTRICOS
CONVENCIONALES – (Capítulo 14)
PÓRTICOS SISMORRESISTENTESARRIOSTRADOS EXCÉNTRICOS – (Capítulo 15)
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 7814_IC103_pIV_1 UTN – FRM- 2008
ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD – (Capítulo 16)
Apéndice: REQUISITOS PARA ENSAYOS CÍCLICOS DE UNIONES VIGA-COLUMNA Y ENLACE-COLUMNA
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* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 79
Un profundo agradecimiento a: La Vida, que nos ha permitido reunirnos y estudiar y descubrir sus leyes y misterios
A los colegas docentes que se han esforzado para proponernos ejemplos y aplicaciones y han criticado con generosidad
A nuestras familias que nos han acompañado en esta empresa
A todas las personas e instituciones que hacen esfuerzos para que nuestra profesión resulte más útil a nuestros hermanos
A todos Uds. que han incentivado nuestro esfuerzo con vuestra atención, participación y “ganas” de conocer y mejorar....
Mendoza, Diciembre de 2008 Daniel García Gei 14_IC103_pIV_1UTN - FRM