MODELACIÓN DE MUROS DE MAMPOSTERIA Y CONCRETO. Juan José Pérez Gavilán E. Mecánica Aplicada Instituto de Ingeniería, UNAM

Transcripción

1 MODELACIÓN DE MUROS DE MAMPOSTERIA Y CONCRETO Juan José Pérez Gavilán E. Mecánica Aplicada Instituto de Ingeniería, UNAM

2 Contenido Mampostería Criterios generales Análisis por cargas verticales Análisis por cargas laterales Análisis dinámico y estático Análisis simplificado Análisis por temperatura Ejemplo Concreto Caso de estudio distintos modelos

3 Criterio general Análisis elástico Secciones agrietadas y transformadas

4 Análisis por carga vertical Muros articulados i.e. articular los muros en la dirección fuera del plano del muro. Interacción muro-suelo-losa

5 Análisis por carga lateral Métodos: dinámico, estático y simplificado

6 Método simplificado Criterio principal No se consideran desplazamientos laterales, torsiones ni momentos de volteo Todos los muros fallan simultáneamente Requisitos Muros acoplados por diafragma rígido

7 Análisis estático Simetría Es simplemente la rigidez Lateral del muro (sin deformaciones por cortante) k = 12EI H 3 = EA H L H 2

8 Análisis estático Relación de aspecto de la planta < 2 B < 2 H H B Relación altura dimen. mínima < 1.5 Altura < 13m

9 Análisis estático Criterio principal Requisitos Altura max 20/30 m Est. Irregular zona I/(II o III) Altura max 30/40 m Est. Regular zona I/(II o III) Q =1.5 Para mampostería

10 Análisis estático Reducción de fuerzas laterales Aproximación del periodo fundamental T =

11 Análisis estático Marco de flexión T Marco de cortante Valor aproximado NTC T = Variación del periodo con el peralte de la trabe

12 Acerca del periodo A/g c a Periodo calculado Ta Tb Periodo después de agrietamiento T

13 Análisis estático Efectos de torsión Excentricidad torsional de rigideces

14 Análisis dinámico Análisis modal espectral Incluir el efecto de todos los modos T>0.4 Superposición modal

15 Análisis dinámico y estático Efectos por cargas laterales

16 Análisis dinámico y estático Columnas anchas

17 Rigidez de losas con/sin pretiles b = 3*t

18 Rigidez de losas con/sin pretiles b = 3*t

19 Modelo: otros casos comunes

20 Modelo: marcos planos

21 Modelo: diagonal equivalente L H d b

22 Modelo: diagonal equivalente k = b Ebt d = ( λ)H λ = E G c m A A c m Valida para rel. aspecto entre 0.75 y 2.5 Buena aproximación Paulay y Pristley (1992) b = d / 4 Buena FEMA-273 (1997) πh b = d 2 α α H Subestima la rigidez lateral 0.4 H = π 4E 4 cich 2 E t sin 2θ m

23 Análisis por temperatura Modelo

24 Ejemplo: planta baja

25 Ejemplo: nivel 1

26 Ejemplo: corte

27 Ejemplo: modelo, marcos transversales

28

29 Ejemplo: modelo, marcos longitudinales

30 Ejemplo: modelo

31 Ejemplo: deformada por CV (transv)

32 Ejemplo: deformada por CV (transv)

33 Ejemplo: deformada por CV (long)

34 Ejemplo: deformada por CV

35 Ejemplo: formas modales Modo 1 en X Modo 1 en Y

36 Ejemplo: momentos (M11) por unidad de long

37 Ejemplo: momentos (M22) por unidad de long

38 Modelación de muros de concreto Pruebas con el núcleo aislado cargaestáticaa torsióny excitación dinámica, analisis espectral

39 Planta tipo edificio de prueba Pruebas de núcleo embebido

40 Modelos a base de barras

41 Modelos de elementos finitos 1 Elementos 1mx1m 5 6 Un panel por nivel y por paño Un shell por nivel y por paño

42 Estático equiv. desplzamientos, núcleo aislado Modelos 3 y 4 bastante malos debido a que No pueden modelar el alabeo de la sección del núcleo Modelo 2 es bastante aceptable Modelos 5 y 6 muy buenos

43 Análisis de frecuencias núcleo aislado Modelo 2 es bastante aceptable Modelos 3 y 4 muy malos Modelos 5 y 6 buenos