Estructura. muros 12 y 10 cm, instalaciones en muros. Edificios de Muros de Ductilidad Limitada (EMDL)

Transcripción

1 Foro Edificios de muros delgados de concreto armado Edificios de Muros de Ductilidad Limitada (EMDL Servicio Nacional de Capacitación para la Industria de la Construcción Normas para el diseño de edificaciones de ductilidad limitada en el Perú Alejandro Muñoz Pontificia Universidad Católica del Perú Prisma Ingenieros Consultores SAC Lima x / 2004 muros 12 y 10 cm, 1994 Edificios de 4,5 pisos Estructura cimentaciones superficiales Losas h 10, 15 cm, varillas ó malla instalaciones en muros 1

2 instalaciones en losas ductos verticales Construcción 2

3 Normas peruanas vigentes? Edificios de albañilería solado de concreto anillo perimetral Profundidad mínima de cimentación Sistema estructural?? 1997 R? 3

4 Muros de ductilidad limitada R 4 y? no considerados por la norma de suelos ni bien definidos en la ND-SR??... debiéndose concentrar mayor refuerzo en los extremos... confinar... Estructura cuestionable atendiendo la norma de concreto 4

5 Línea de tiempo... La iniciativa CIP 1998, SENCICO-PUCP, UNI ensayos... II A. Blanco informa al CIP de su preocupación en el tema de los EMDL III Conversatorio y comisión CIP VI Primer borrador de Norma VII-IX Reuniones de trabajo en la red... IX Reunión final CIP... X Reunión comisiones SENCICO... 5

6 Documento base CIP Antonio Blanco, Carlos Casabonne, Alejandro Muñoz, Gianfranco Ottazzi, Raúl Ríos, Julio Rivera, Marcos Tinman, Luis Zegarra Comités de Diseño Sismorresistente y Concreto Armado, SENCICO Objetivo Antonio Blanco, Carlos Casabonne, Antonio Chávez, Alejandro Muñoz, Gianfranco Ottazzi, Enrique Pasquel, Javier Piqué, Raul Ríos, Julio Rivera, Hugo Scaletti, Luis Vargas, Luis Zegarra Confort costo seguridad Confort diferente Costo diferente Seguridad similar Experiencia en la comunidad de ingeniería F Mayor Resistencia y rigidez Menor ductilidad D 6

7 Rigidez y prevención del colapso Flexibilidad y colapso Irregularidad y colapso Propiedades Sorpresas en obra? 7

8 Superficie Rugosa? Sección bruta? gran junta de entrepiso, rugosa? Segregación y cangrejeras Vigas de Acoplamiento... en la base de todos los muros de fachada ACI + IBC + sismicidad Perú Peligro Sísmico Bajo Medio Alto Ductilidad Requerida Ordinaria Intermedia Especial 8

9 Intención técnica de la Norma entonces: Limitar drásticamente irregularidades Exigir mayor rigidez Ductilidad limitada Ductilidad suficiente Garantizar un mínimo de ductilidad El detalle Altura Máxima : 7 pisos R 4 ó ¾ * 4 9

10 ... y en más de 7 pisos: Máximo 6 pisos con muros de ductilidad limitada Análisis Muros dúctiles Todo el edificio R 4 ó ¾ * 4 Modelos S-3-D con pórticos 2-D y aletas contribuyentes Modelos 3-D e Límite para distorsión de entrepiso Vigas de acoplamiento h e h e e MÁX 0.5 %! Comportamiento dúctil Espesor mínimo 15 cm Irregularidades y requisitos de diseño A A + A 0,5 El area de muros continuos en cada dirección debe satisfacer: Area muros piso i > 0.9 Area muros piso i+1 A A + A 0,5 10

11 Muros Discontinuos Nivel de Transferencia Muros Continuos Muros Discontinuos Vigas Camino de las Fuerzas Sísmica Entrepiso de Transferencia 100 % de rigidez y resistencia en base a muros continuos R st R / 1.5 Sótano Sótano Sótano Sótano Sótano Sótano Piso Típico Excepcionalmente... Muros sótano 11

12 Sistema de transferencia Vigas de 35 x Excepcionalmente... Losa h 0.45 m. Sótano y primer piso... excepcionalmente para discontinuidades mayores... Sistemas de transferencia (ST Calcular la capacidad a flexo-compresión de los muros Sólo techo de sótano R st R / 1.5 Usar 1.2 veces la capacidad de los muros como solicitaciones sobre el sistema de transferencia y... 12

13 Concreto Memoria de cálculo!!! Sistemas de Transferencia Mínimo : 280 kg/cm² Muros Losas, Mínimo: 175 kg/cm² Refuerzo Malla f Y 5000 kg/cm 2 f Y 4200 kg/cm 2 Pu Mu φ M n > 1.2 M cr 2h/3 h/3 Acero dúctil f Y 4200 kg/cm 2 en el tercio inferior del edificio y en no menos de 2 pisos 1 y ε 2... a mayor, mayores ε y c ε ε 2 TRACCIÓN COMPRESIÓN TRACCIÓN COMPRESIÓN C 1 C 2 13

14 m ACI y cuando no sea necesario confinar, se debe respetar: h m Necesario confinar cuando : A S l m lm c > 600 ( h m m AS b t <1% c Resistencia al Corte de los Muros Vu Mu ( A α f c φ ( A ρ fy φ Vn φ V + φ V φ c ' + c s c h Vu Vu act Mu Mu r act ω γ si si si h m 1,5 l m α 0,8 h m 2,5 l m α 0,53 h m 1,5 < < 2,5 α se obtiene interpolando entre 0,8 y 0,53 l m Vn máximo 2,7 f ca C Cortante fricción Traslape Acero dúctil: l e 2 l d l e φ Vn φ µ ( N A fy u + v Mallas electrosoldadas l e 3 l d 14

15 Cimentación Uñas RELLENO ESPECIFICAR: DENSIDAD, ESPESOR y PROFUNDIDAD? 60 cm. por debajo en exteriores 2 t por debajo en interiores Condominio J Condominio J Área 619,5 m 2 N Pisos 3 Condominio J Resultados Condominio J XX YY Desplaz. Azotea m (cm 0,63 0,06 Muros Deriva Promedio m /h m ( 0 / 00 0,86 0,08 Pu 30 ton Deriva Máxima e /h e ( 0 / 00 1,06 0,13 Mu 820 tonxm Area Muros / Área Construida 7,3 0 / 00 13,7 0 / 00 Vu 11,4 ton 15

16 Condominio J Condominio J Pn(ton DIAGRAMA DE INTERACCIÓN Mn(ton*m Diagrama de Interacción 0,25 m < LÍMITE Condominio J Valor Amplificado: Vu (Mn /Mu x Vua Vu 11,4 x Vua Vu R x Vua 64 ton Edificio S Edificio S Resultados Área 1636 m 2 N Pisos 7 Desplaz. Azotea m (cm Deriva Promedio m /h m ( 0 / 00 XX 5,0 2,8 YY 4,6 2,6 Deriva Máxima e /h e ( 0 / 00 3,6 3,5 Area Muros / Área Construida 4,5 0 / 00 4,4 0 / 00 16

17 Edificio S Edificio S Muros Pu 43,7 ton Mu 363,4 tonxm Vu 29,8 ton Edificio S Edificio D... muro Área 2770 m 2 N Pisos 8 0,9 m < límite Edificio D Resultados Edificio D XX YY Muro Desplaz. Azotea m (cm Deriva Promedio m /h m ( 0 / 00 Deriva Máxima e /h e ( 0 / 00 5,1 2,6 3,3 4,5 2,3 2,9 Pu 32,3 ton Mu 178,4 tonxm Vu 15,8 ton Area Muros / Área Construida 3,3 0 / 00 4,4 0 / 00 17

18 Edificio D Edificio D 0,6 m < LÍMITE Diagrama de Interacción Edificio L Edificio L Resultados Área 4600 m 2 N Pisos 15 Desplaz. Azotea m (cm XX 6,24 YY 8,76 Deriva Promedio m /h m ( 0 / 00 1,66 2,34 Deriva Máxima e /h e ( 0 / 00 3,03 4,09 Area Muros / Área Construida 3,7 0 / 00 5,2 0 / 00 Edificio L Edificio L Muros Pu 234 ton Mu 902 tonxm Vu 61 ton 18

19 Edificio L... muros 1,8 m < LÍMITE... no se duerman y... Edificio con Sistema de Transferencia 5 pisos XX YY Desplaz. m (cm Azotea 3,0 0,5 Deriva Promedio m /h m ( 0 / 00 Deriva Máxima e /h e ( 0 / 00 1,8 2,5 0,3 0,4 Parrilla de Transferencia 19

20 La Albañilería Peruana y los EMDL Norma para EMDL versión 1.0 Diseños seguros? Vigas Experiencias de campo + Investigación gracias 20