INVESTIGACION EN VIVIENDAS ECONOMICAS DE CONCRETO ARMADO PASADO, PRESENTE Y FUTURO. Mag. Ing. Adolfo Gálvez Villacorta

Transcripción

1 INVESTIGACION EN VIVIENDAS ECONOMICAS DE CONCRETO ARMADO PASADO, PRESENTE Y FUTURO Mag. Ing. Adolfo Gálvez Villacorta

2 Idea Objetivo Las viviendas en concreto armado, son comunes en muchas sociedades. El concreto es un material que tiene una serie de ventajas, en cuanto a sus propiedades mecánicas, sobre los ladrillos y por supuesto el adobe. Para viviendas de uno hasta tres niveles, en las clases menos favorecidas, resulta una solución interesante: Si las hacemos muro sobre muro (muros portantes). Si les ponemos una sola malla de refuerzo (rapidez). Si tienen una densidad adecuada de muros (rigidez). Si tienen espesores de muros reducidos (economía).

3 1998 ~ 2002 Determinación de espesor del muro y resistencia del concreto: Ensayos en muros con cuantía mínima (04). Ensayo de una vivienda básica, a escala natural. Diseño de sistemas de encofrados económicos. Optimización de la cuantía: Ensayo en muros (04). Evaluación de la incidencia de vanos: Ensayo en muros (11). Ensayo de una vivienda de dos pisos, a escala natural. Reparación y nuevo ensayo de vivienda de dos pisos. Aplicaciones en desarrollos inmobiliarios.

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6 VIVIENDA UNIFAMILIAR Etapa 01: Básica Area Construida: 27 m 2 Plazo de ejecución: 12 días Costo directo: 5,700 Nuevos Soles.

7 Ensayos CISMID: Un Piso

8 PROPUESTA DE NIVELES DE DESEMPEÑO Placas Delgadas en Concreto Armado IO=0.20% LS=0.35% CP=0.45% Fuerza Normalizada % 0.25% 0.50% 0.75% 1.00% Drift

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11 Ensayos CISMID: Dos Pisos

12 COMPARACION CURVAS DE CAPACIDAD 60 Cortante Basal, Tn Reparado ORIGINAL Desplazamiento, mm

13 Vivienda de dos Pisos Niveles de Desempeño vs Peligro Sísmico 20 Registros Peruanos IO LS CP 2% - 50 años Cortante, Tn NTE Directos 10% - 50 años % 0.20% 0.40% 0.60% 0.80% 1.00% 1.20% 1.40% 1.60% 1.80% Drift

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16 VIVIENDA MULTIFAMILIAR Area Construida: m 2 por departamento Costo Directo: 18,092 Nuevos Soles

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19 2003 ~ 2007 Se difunde en el sector de Promoción Inmobiliaria Se comenten excesos en su aplicación, olvidando que se inicio como muros portantes y se desvirtúa al aplicarse para sistemas con Losas de Transferencia que significan un piso blando. El 2004 se hacen modificaciones en las Normas, que limitan el sistema al penalizar el uso de mallas electro soldadas y exigir que se aumenten espesores por supuestos requerimientos de confinamiento. Como resultado se encarece la vivienda.

20 IMPORTANCIA DE INVESTIGAR DEPARTAMENTOS: PRECIO POR M El Valor de la Vivienda disminuye entre un 30 a 40 % El Valor de la Vivienda aumenta entre un 4 a 7 % 400 US $ J Maria, Magdalena, etc Carabayllo, Olivos, etc Año CAPECO: X Estudio, 2005

21 2003 ~ 2007 Definir cual es el ESTADO LIMITE deseable para gobernar el diseño. Flexión: A veces no se puede alcanzar Deslizamiento en la base? Tracción Diagonal del alma? Aplastamiento del alma? Aplastamiento de talones? Definir las características inelásticas adecuadas de las propiedades del acero de refuerzo (malla vs. barras dúctiles) y el concreto. Definir las características de la Curva de Capacidad del Muro, en función de su geometría de borde, a fin de afinar el modelo para diversas relaciones de aspecto y los posibles requerimientos de confinamiento por elementos de borde.

22 2003 ~ 2007 En el CISMID de la UNI y en la PUCP, se realiza Investigación, financiada mayormente por la iniciativa privada. Estudio comparativo de la respuesta de especimenes que usan mallas o barras: Parece que no hay diferencia Estudio comparativo de la respuesta de especimenes con y sin confinamiento: parece no haber mayor diferencia CONCLUSION: Se requiere mas Investigación.

23 2007 ~? Regresando a la idea original: Muro sobre muro + apreciable densidad de muros (>2%). Una sola malla electro soldada como refuerzo y barras corrugadas en los extremos, espesores reducidos, sin confinamiento y con una cuantía reducida en el alma (0.12% ~ 0.20%), que induce Estados Limites gobernados por corte. Entrepisos de 2.40 m aproximadamente, uso en edificaciones para vivienda, luces de +/- 4 m.

24 2007 ~? Siguiendo lineamientos del ATC 63 (R. Klingner) Seleccionaremos registros sísmicos representativos. Usaremos un Peligro Sísmico que implique un periodo de retorno de 2475 años, (2% - 50 años). Definiremos una estructura arquetípica Longitudes de muros Densidades de muros Numero de Pisos Diseñaremos para distintos valores del factor de reducción de respuesta sísmica R, por procedimientos de acuerdo al Art. 18 de la Norma E.030.

25 2007 ~? Siguiendo lineamientos del ATC 63 (R. Klingner) Usando el Software CANNY realizaremos Análisis No Lineales Tiempo Historia. Seleccionaremos modelos Histeréticos adecuados para las propiedades de flexión y corte. Usaremos elementos modelados por el método de las fibras. Calibraremos con los ensayos de laboratorio en especimenes adecuados que estén disponibles, para la rigidez efectiva. Consideraremos las curvas esfuerzo deformación del concreto, de las barras y de las mallas. El R que implique una probabilidad de colapso de 10% ante el Peligro Sísmico con 2% - 50 años, será el que se presente a la comunidad profesional a fin de que pueda considerarse su posible incorporación en la Norma E.030.

26 GRACIAS POR SU ATENCION