2010_Taller Evaluac Edif 1b

TALLER PARA EVALUACIÓN DE TALLER PARA EVALUACIÓN DE LA SEGURIDAD ESTRUCTURALLA SEGURIDAD ESTRUCTURALTALLER PARA EVALUACIÓN DE TALLER PARA EVALUACIÓN DE LA SEGURIDAD ESTRUCTURALLA SEGURIDAD ESTRUCTURALLA SEGURIDAD ESTRUCTURAL LA SEGURIDAD ESTRUCTURAL

DE UNIDADES HABITACIONALES DE UNIDADES HABITACIONALES EN ACAPULCO GROEN ACAPULCO GRO

LA SEGURIDAD ESTRUCTURAL LA SEGURIDAD ESTRUCTURAL DE UNIDADES HABITACIONALES DE UNIDADES HABITACIONALES

EN ACAPULCO GROEN ACAPULCO GROEN ACAPULCO, GROEN ACAPULCO, GROEN ACAPULCO, GROEN ACAPULCO, GRO

Leonardo Flores CoronaÓ

Leonardo Flores CoronaÓÓscar López BátizÓscar López Bátiz

1 Acapulco, Gro., abril de 2010Acapulco, Gro., abril de 2010

AntecedentesAntecedentes

Solicitud con el punto de acuerdo del H. Congreso del Estado de Guerrero para Solicitud con el punto de acuerdo del H. Congreso del Estado de Guerrero para exhortar al ejecutivo federal a realizar un “peritaje” en zonas habitacionales de

f

exhortar al ejecutivo federal a realizar un “peritaje” en zonas habitacionales de

finterés social del Infonavit y Fovissste en Acapulco.interés social del Infonavit y Fovissste en Acapulco.

L. Flores, abr 2010L. Flores, abr 20102

Unidades habitacionalesUnidades habitacionales

1 Centro Acapulco1 Centro Acapulco 1985 201985 201. Centro Acapulco2. Costa Azul3 Cuauhtémoc

1. Centro Acapulco2. Costa Azul3 Cuauhtémoc

1985 201972 101982 24

1985 201972 101982 243. Cuauhtémoc

4. Farallón5 Flamingos

3. Cuauhtémoc4. Farallón5 Flamingos

1982 241975 121970 3

1982 241975 121970 35. Flamingos

6. Las Colinas7 Las Playas

5. Flamingos6. Las Colinas7 Las Playas

1970 31975-80 161970 31975-80 16

7. Las Playas8. Saturación Progreso9 Mozimba

7. Las Playas8. Saturación Progreso9 Mozimba

61975 5

61975 5


9. Mozimba9. Mozimba 1975 51975 5

Unidades habitacionalesUnidades habitacionales

10. Arqueológica Mozimba11 R i i t10. Arqueológica Mozimba11 R i i t

1980-83 401980-83 4011. Renacimiento12. Alta Progreso13 C l

11. Renacimiento12. Alta Progreso13 C l

1974-84 2241974-84 22413. Coloso14. Colosio15 L M

13. Coloso14. Colosio15 L M

1979-91 7051990 1691979-91 7051990 169

15. La Marquesa16. La Postal17 F i t A l

15. La Marquesa16. La Postal17 F i t A l

2004-06 9912004-06 991

17. Fovissste Acapulco18. Fovissste Guerrero 20017. Fovissste Acapulco18. Fovissste Guerrero 200

1975-79 621983 381975-79 621983 38


Σ = 2325Σ = 2325

ObjetivosObjetivos

• Establecer la metodología para la • Establecer la metodología para la revisión con tres niveles de análisis

• Revisar mecanismos de falla y de

revisión con tres niveles de análisis

• Revisar mecanismos de falla y deRevisar mecanismos de falla y de resistencia

Id tifi ti l í ti d t i l

Revisar mecanismos de falla y de resistencia

Id tifi ti l í ti d t i l• Identificar tipologías, tipos de material y modalidad de refuerzo

• Identificar tipologías, tipos de material y modalidad de refuerzo

• Establecer los datos que deben levantarse en las revisiones

• Establecer los datos que deben levantarse en las revisiones


• Ejemplos• Ejemplos

Niveles de análisisNiveles de análisis

● 1 Ni l Ti l í d id d d● 1 Ni l Ti l í d id d d● 1er Nivel: Tipología y densidad de muros

● 1er Nivel: Tipología y densidad de muros

● 2° Nivel: Método simplificado● 2° Nivel: Método simplificado

● 3er Nivel: Método detallado● 3er Nivel: Método detallado

● 4° Nivel: Otros métodos● 4° Nivel: Otros métodos


Propiedades de los materialesPropiedades de los materialespp


Piezas comunes de mamposteríaPiezas comunes de mampostería

Tabique macizo de arcilla recocidaTabique macizo de arcilla recocida Tabiques huecos de arcillaTabiques huecos de arcillaqq

Tabiques multiperforado de arcilla recocidaTabiques multiperforado de arcilla recocida Bloque hueco de concretoBloque hueco de concretoBloque hueco de concretoBloque hueco de concreto


Pieza maciza cemento-arena (Tabicón)

Pieza maciza cemento-arena (Tabicón)

Piedras naturalesPiedras naturales

Tipos de piezas huecasTipos de piezas huecas

área brutaPared interior

espesor 13 mmPared exterior

área neta

Pared exterior

lt

espesor 15 mm

á ea e acelda

área neta 0 5

altura

espesor

área netaárea bruta

Ejemplos de piezas multiperforadas

0.5

f ó

espesor 15 mm

perforación


espesor 7 mm

Ensaye de pilas de mampostería

carga

altu

ra

espesor

Factor correctivos para pilas con diferentesrelaciones altura a espesor

Factor correctivos para pilas con diferentesrelaciones altura a espesor


Ensaye de pilas de mampostería

L. Flores, abr 2010L. Flores, abr 201011 CENAPREDCENAPREDCENAPREDCENAPRED

Diagrama Diagrama ónónde

esfuerzos sobre la diagonal

de esfuerzos

sobre la diagonal

Tens

ióTe

nsió


diagonaldiagonal

Com-presiónCom-

presión

Proporcionamientos para mortero en elementos estructurales


1 El volumen de arena se medirá en estado suelto

Valores índice de la resistencia a compresión y a cortanteValores índice de la resistencia a compresión y a cortante

ffpp** ffmm** vvmm**Mortero Mortero Mortero Mortero Mortero Mortero MorteroMortero MorteroMortero

Tipo de piezaTipo de pieza –– –– –– II IIII IIIIII II II y IIIII y III

Tabique macizo de arcilla Tabique macizo de arcilla (artesanal)(artesanal) 6060 1515 1515 1515 3.53.5 33(artesanal)(artesanal)Tabique de arcilla huecos Tabique de arcilla huecos verticales (extruido o prensado)verticales (extruido o prensado) 100100 4040 4040 3030 33 22Bloque hueco de concreto (semiBloque hueco de concreto (semiBloque hueco de concreto (semiBloque hueco de concreto (semi--industrializado)industrializado) 6060 2020 1515 1515 3.53.5 2.52.5Tabique macizo de concreto Tabique macizo de concreto (tabicón)(tabicón) 100100 2020 1515 1515 33 22


(tabicón)(tabicón)

Modalidades de refuerzo de Modalidades de refuerzo de muros de mamposteríamuros de mampostería


Colocación de piezas (aparejo)Colocación de piezas (aparejo)

A soga o a hiloA soga o a hiloA soga o a hiloA soga o a hilo

A tizónA tizón

AAA cantoA canto

pañopaño


pp

Muros diafragma

¼H VR,columna

H carga

¼HVR,columna

VR l ½ carga

L. Flores, abr 2010L. Flores, abr 201017Interacción marco-muro diafragma

VR,columna ½ carga

Muros diafragmaMuros diafragma (modos de falla)(modos de falla)

(Crisafuli, 1997)


Muros diafragmaMuros diafragma (modelado)(modelado)

V

hmh

z

A

V

R w

L

A

V m ro = P cos

Lm

L

Fuerzacortante

Vu,muro P cos

L. Flores, abr 2010L. Flores, abr 201019Momentos

cortante

Muros diafragmaMuros diafragma

Momentoflexionante

Fuerzacortantecortante

FuerzaFuerzaaxial


(Crisafuli, 1997)

Mampostería confinadaMampostería confinada

Funciones de los elementos de concreto:Funciones de los elementos de concreto:

Ligar muros entre sí y con las losas para que “no se abran”

Ligar muros entre sí y con las losas para que “no se abran”


Mampostería confinadaMampostería confinada

Elementos de concreto reforzado Elementos de concreto reforzado

Comportamiento muy satisfactorio.

C

Comportamiento muy satisfactorio.

C Continuidad.

Resistencia a la flexión.

Continuidad.

Resistencia a la flexión.

Capacidad de deformación.

M j i t di t f

Capacidad de deformación.

M j i t di t f Mejoramiento mediante refuerzo horizontal.

Mejoramiento mediante refuerzo horizontal.


Mampostería adecuadamente Mampostería adecuadamente reforzada con dalas y castillos:reforzada con dalas y castillos:yy

Dala en pretiles

losa

Castillos enpretiles

ción

de

≤ 3

m

H

Sep

arac

dala

s ≤

H

Castillo en todo extremo de muro y a una separación

Refuerzo en el perímetrode aberturas≤ 4 m

1.5H


Castillos enintercepción de muros

Requisitos para mampostería confinada

Asc

yft ²0.2

f ’en tres o másbarras d lh

t

t

t

yf barras dala

pieza

ch t

castillo

ch

t

estribo t

tmurot

ELEVACIÓN

Dalasc

Concreto:

estribo

estribo

Dalas

c

Concreto:f ’ 15 MPa

A fsc h10000 s


Castillosyfsc ch

Mampostería adecuadamente Mampostería adecuadamente reforzada con dalas y castillos:reforzada con dalas y castillos:yy

Refuerzo en ¼ separación>

Refuerzo enaberturas si

dimensión

¼ separaciónde castillos

600 mm abertura que norequiere refuerzo


separación de castillos separación de castillos

Mampostería deficientemente confinadaMampostería deficientemente confinadaconfinadaconfinada

pretiles sin refuerzoAberturas sin refuerzo

en su perímetroSin refuerzo en extremos de

losaextremos de muro ni en uniones

Sin refuerzo en elperímetro de aberturas


Construcción de los modelosConstrucción de los modelos

MV-1MV-1 MV-2MV-2


Mampostería de piezas huecas con refuerzo interiorMampostería de piezas huecas con refuerzo interior

¼ sepRefuerzo enRefuerzo vertical en pretiles

con refuerzo interiorcon refuerzo interior

p + p 0 002 ¼ sep600 m

Refuerzo enaberturas sidimensión

Abertura que no

py horizontal en pretiles mayores a 500 mm (6.1.8)

ph + pv 0.002

ph 0.0007;

p 0 0007 requiere refuerzo

f ’En dalas:t

svAsv

(6.1.1)

pv 0.0007

Asc

yft ² 0.2

f ’

10000 s

elementode

refuerzoA

yfsc ch

10000 s refuerzo

sh

sh

H(6.1.7)

(6.1.1)A

L. Flores, abr 2010L. Flores, abr 201029separación de refuerzo en doble celda

h Ht 30

t 100 mm

Mampostería reforzadaMampostería reforzada

L. Flores, abr 2010L. Flores, abr 201030 CENAPREDCENAPREDCENAPREDCENAPRED

Requisitos para mampostería reforzada interiormente 2

separación 3 m6 t

s (6 1 2 1)separación 3 m sv

t

800 mm sv

ana

(6.1.2.1)

6 t800 mm sv

sh

(6.4.3.2)

vent

a 6 hiladas

600 mm

(6 1 2 1)

hiladaDos celdas consecu-tivas con refuerzo en- extremo de muros

3 m

(6.1.2.1)

3

- intersección de muros- a cada 3 m

PLANTA


3 mPLANTA

ELEVACIÓN DETALLE 1Detalle 1

Muros de concretoMuros de concreto


Muros de concreto

Modelos analíticos


Pruebas de vibración ambiental

Marcos de concretoMarcos de concreto


Columnas con carga axialColumnas con carga axial

El recubrimiento se El recubrimiento se El recubrimiento se desprende pronto, antes de alcanzar Po.

Parece que se debe a la

El recubrimiento se desprende pronto, antes de alcanzar Po.

Parece que se debe a la Parece que se debe a la contracción

Se recomienda reducir el f if 0 85 f ’

Parece que se debe a la contracción

Se recomienda reducir el f if 0 85 f ’esfuerzo uniforme 0.85 fc’

Se requiere mayor porcentaje de refuerzo

esfuerzo uniforme 0.85 fc’ Se requiere mayor

porcentaje de refuerzo transversal de confinamientotransversal de confinamiento


Diagrama de Interacción Momento-Carga AxialE s = 2000000 kg/cm²

Nomb: ejemplo P Mx Notas P My Notasb = 30 cm t t· m y M P=0 t t· m y M P=0

h = 45 cm 325.3 0 Comp. 325.3 0.0 Comp.f ' c = 250 kg/cm² 309.1 2.6 311.0 1.3f * c = 200 kg/cm² 242.3 13.5 245.2 8.2f " c = 170 kg/cm² 214.1 16.9 202.6 11.2

149.8 22.1 140.4 13.9Área de barras de acero 124.4 23.6 115.7 14.7

f y no. A b 97.5 25.1 Balanc 87.3 15.2 Balanckg/cm² cm² 75.0 24.3 61.8 14.24200 9 6.41 48.2 22.8 31.1 12.84200 8 5.07 17.6 20.0 1.6 10.74200 6 2.85 -9.3 15.7 17.1976 -30.9 7.4 10.502

-58.0 7.2 -80.8 2.195 8 0 00 T 95 8 0 0 T-95.8 0.00 Tens. -95.8 0.0 Tens.

Notas:Dar las coordenadas (x i ,y i ) respecto a laesquina superior izquierda y con Y hacia abajo

Diagramas de Interacción

300

350

Barra x i y i A bi f y

cm cm cm² kg/cm²1 5 5 2.85 42002 15 5 2.85 42003 25 5 2.85 42004 5 40 2.85 4200

100

150

200

250

300

t

MxMy

5 15 40 2.85 42006 25 40 2.85 42007 5 22.5 2.85 42008 25 22.5 2.85 4200

-50

0

50

100P,


-150

-100

0 5 10 15 20 25 30

M, t· m

Columnas: efectos de esbeltezColumnas: efectos de esbeltez


Lado no confinado de un nudo ancho de vigas < 0.75 veces ancho columna, o peralte viga < 0.75 veces peralte de la viga más peraltada

a de

amie

nto

umn a

s

a) b /4mín

1A según 7.3.4.cshs

bH/6

máx

Zon a

con f

ina

en c

olu

Traslape (7.3.3.c)

s1 (7.3.4.d)

(7.3.4.d)

s1

a) b /4b) 6dc) 100 mm

b, longitudinal

mín

d b 9.5 mm

H/6600 mm

b

850db, longitudinal

f

s1

Zona

de

trasl

ape

Zon a

cen

tral

H

15b

b

mínmáx

nto

as

2

A

(6.2.3)

s

sh

2

fy48db /2

b, estribo

mín

s

0.3 Ag

cA 1– f 'cyhf s bc

bmín

bb

mín

máx 0.4

bmín 300 mm

b

Zon a

de

con f

inam

ien

en c

olum

n a(7.3.4.c.2)

sA : mitad del especificado

1sh

0.09 f 'c

yhf s bc bH/6600 mm

máx


Lado confinado de un nudo ancho de vigas 0.75 veces ancho columna, y peralte viga 0.75 veces peralte de la viga más peraltada

p en 7.3.4.c

Tipos de fallasTipos de fallas


Comportamiento de materialesComportamiento de materiales

Frágil Dúctil

Falla repentinaCapacidad para tomargrandes deformaciones

rígido

flexible


Normas mexicanas (mampostería)Normas mexicanas (mampostería)

NMX-C-036 Resistencia a la compresiónNMX-C-036 Resistencia a la compresiónNMX C 036 Resistencia a la compresiónNMX-C-082 Esfuerzo de adherencia con el mortero

de las juntas

NMX C 036 Resistencia a la compresiónNMX-C-082 Esfuerzo de adherencia con el mortero

de las juntasNMX-C-404 Piezas para uso estructuralAPROY NMX Resistencia a compresión diagonal y NMX-C-404 Piezas para uso estructuralAPROY NMX Resistencia a compresión diagonal y

rigidez a cortante de muretes y la Resistencia a compresión y módulo de elasticidad de pilas

rigidez a cortante de muretes y la Resistencia a compresión y módulo de elasticidad de pilaselasticidad de pilaselasticidad de pilas


Normas mexicanas (concreto)Normas mexicanas (concreto)

NMX-C-414 Concreto para uso estructuralNMX-C-414 Concreto para uso estructuralNMX C 414 Concreto para uso estructuralNMX-C-111 Agregados pétreos para concretoNMX-C-122 Agua de mezclado

NMX C 414 Concreto para uso estructuralNMX-C-111 Agregados pétreos para concretoNMX-C-122 Agua de mezcladogNMX-C-255 Aditivos para concretoNMX-C-163 Ensaye a compresión diametral de

gNMX-C-255 Aditivos para concretoNMX-C-163 Ensaye a compresión diametral de y p

cilindrosNMX-C-083 Compresión en cilindros

y pcilindros

NMX-C-083 Compresión en cilindrosNMX-C-128 Medición de módulo de elasticidad en

cilindrosNMX C 169 C d t

NMX-C-128 Medición de módulo de elasticidad en cilindros

NMX C 169 C d t


NMX-C-169 Corazones de concretoNMX-C-169 Corazones de concreto

Normas mexicanas (concreto)Normas mexicanas (concreto)

NMX-C-407 Barras corrugadas para refuerzo deNMX-C-407 Barras corrugadas para refuerzo deNMX C 407 Barras corrugadas para refuerzo de concreto

NMX-B-294, NMX-B-457Acero de refuerzo

NMX C 407 Barras corrugadas para refuerzo de concreto

NMX-B-294, NMX-B-457Acero de refuerzoNMX-B-292, NMX-B-293Acero de presfuerzoNMX-B-457 Malla de alambre soldadoNMX-B-292, NMX-B-293Acero de presfuerzoNMX-B-457 Malla de alambre soldado


Normas mexicanas (acero)Normas mexicanas (acero)

Normas para distintos tipos de acero estructural:Normas para distintos tipos de acero estructural:Normas para distintos tipos de acero estructural:NMX-B-254, NMX-B-99, NMX-B-282, NMX-B-284NMX-B-177, NMX-B-199, NMX-B-200

Normas para distintos tipos de acero estructural:NMX-B-254, NMX-B-99, NMX-B-282, NMX-B-284NMX-B-177, NMX-B-199, NMX-B-200, ,, ,


Mecanismo resistente

V ltDeslizamiento

Volteo


Compresión(aplastamiento)

Tensión(fluencia, fractura)

Mecanismo resistente

Cortante Tensión diagonal

Flexión

Pandeo por compresión

Flexión

Flexión

(fluencia


(aplastamiento)(fluencia,

fractura)

Agrietamientos y modos de falla

TensiónFlexión Cortante por tensión

diagonal

Compresión

Tensión diagonal (por las juntas) Hundimientos


Modos de fallaModos de falla

Relación resistencia de piezas –adherencia en la junta

Relación resistencia de piezas –adherencia en la junta

T ió di lT ió di l C t tC t t

adherencia en la juntaadherencia en la junta

Tensión diagonalTensión diagonal CortanteCortante


Modos de fallaModos de falla

Carga verticalCarga vertical ContraccionesContraccionesCarga verticalCarga vertical ContraccionesContracciones

(fraguado, temperatura)(fraguado, temperatura)


Puntal de compresiónPuntal de compresión

VVVV

45° 45°4545


Tipo de falla en columnas

AdherenciaCortante FlexiónPor

compresióncompresión

Agrietamientos: Forma, distribuciónCantidad


CantidadAncho de grieta

Daño en mampostería simple, Villa de Álvarez, Col.Daño en mampostería simple, Villa de Álvarez, Col.



Daño en edificio de vivienda, Mampostería sin adecuado confinamiento, Colima, Col.Daño en edificio de vivienda, Mampostería sin adecuado confinamiento, Colima, Col.

Daño en mampostería sin refuerzo alrededor de aberturas, Villa de Álvarez, Col.Daño en mampostería sin refuerzo alrededor de aberturas, Villa de Álvarez, Col.


Resistencias de diseñoResistencias de diseño


Resistencia de diseñoResistencia de diseño

• Cortante• Cortante• Compresión• Flexocompresión• Compresión• Flexocompresión

a) Muro de mamposteríaa) Muro de mamposteríaa) Muro de mamposteríab) Muro de concreto reforzadoc) Marcos de concreto reforzado

a) Muro de mamposteríab) Muro de concreto reforzadoc) Marcos de concreto reforzadoc) Marcos de concreto reforzadod) Otros (acero, adobe, madera…)c) Marcos de concreto reforzadod) Otros (acero, adobe, madera…)


Resistencia a fuerza cortanteResistencia a fuerza cortante

Muro de carga

V F (0 5 * A + 0 3 P) 1 5 F * AVmR = FR (0.5 vm* AT + 0.3 P) 1.5 FR vm* AT

Muro diafragma

VmR = FR (0.85 vm* AT )


Resistencia a fuerza cortante

Fuerza cortante que toma la mampostería

V F (0 5 * A + 0 3 P) 1 5 F * AVmR = FR (0.5 vm* AT + 0.3 P) 1.5 FR vm* AT

Fuerza cortante que toma el refuerzo horizontalhorizontal

VsR = FR ph fyh AT


Resistencia a carga verticalResistencia a carga vertical

Según las NTC-2004:Según las NTC-2004:PR = FR FE (fm* AT + As fy )

lt ti fi d

PR = FR FE (fm* AT + As fy )

lt ti fi dalternativa en mamp. confinada:PR = FR FE (fm* + 4) AT (usando kg/cm²)alternativa en mamp. confinada:PR = FR FE (fm* + 4) AT (usando kg/cm²)

alternativa en mamp. reforzada interiormente:P = F F (f * + 7) A (usando kg/cm²)alternativa en mamp. reforzada interiormente:P = F F (f * + 7) A (usando kg/cm²)PR = FR FE (fm + 7) AT (usando kg/cm )PR 1.25FR FE fm*AT

PR = FR FE (fm + 7) AT (usando kg/cm )PR 1.25FR FE fm*AT


donde FR = 0.6donde FR = 0.6

Factor de reducción por los efectos de excentricidad y esbeltezFactor de reducción por los efectos de excentricidad y esbeltez

PP

PL’

yy

Ecuación 3 2: PP

2

E 1 1F = k H2 e’

Ecuación 3.2:

Restricciones laterales

tE 1 – 1 –F =30 t

be

tRestricciones laterales

Ecuación 3.3:

Pce

losalosa

t1 –= 0.9

HL’

HL’

1 –k H2

+EF 1 – 2 e’30 t


muroExcentri-cidad

t L L30 t

Factor de reducción por los efectos de excentricidad y esbeltez FE

Factor de reducción por los efectos de excentricidad y esbeltez FEde excentricidad y esbeltez FEde excentricidad y esbeltez FE

Valores simplificados:Valores simplificados:Valores simplificados:• FE = 0.7 Muros interiores, claros iguales

Valores simplificados:• FE = 0.7 Muros interiores, claros iguales• FE = 0.6 Muros externos (claros desiguales)• FE = 0.6 Muros externos (claros desiguales)

R t i idR t i id• Restringidos por sistema de piso

t / 6

• Restringidos por sistema de piso

t / 6• e t / 6• H / t 20• e t / 6• H / t 20


PLANTAPLANTA

Hipótesis para la obtención de resistencias de diseño a flexiónHipótesis para la obtención de resistencias de diseño a flexión

a) Material homogéneo;a) Material homogéneo;a) Material homogéneo;

b) Distribución plana de deformaciones;

a) Material homogéneo;

b) Distribución plana de deformaciones;) p

c) Tensión resistida sólo por el acero derefuerzo;

) p

c) Tensión resistida sólo por el acero derefuerzo;refuerzo;

d) Adherencia perfecta entre acero vertical

refuerzo;

d) Adherencia perfecta entre acero vertical) py el concreto o mortero de relleno;

) py el concreto o mortero de relleno;


Hipótesis para la obtención de resistencias de diseño a flexiónHipótesis para la obtención de resistencias de diseño a flexión

) L ió f ll d l l) L ió f ll d l le) La sección falla cuando se alcanza ladeformación 0.003 en la mampostería;

e) La sección falla cuando se alcanza ladeformación 0.003 en la mampostería;

f) La curva esfuerzo–deformación de lamampostería se supondrá lineal hasta

f) La curva esfuerzo–deformación de lamampostería se supondrá lineal hastamampostería se supondrá lineal hastala falla.mampostería se supondrá lineal hastala falla.


Hipótesis de la sección plana

m = 0.003m = 0.003 c = 0.003c = 0.003

DeformacionesDeformaciones

mm cc

fsfs fsfsfsfs fsfs

EsfuerzosEsfuerzos

fm*fm* fc”fc”ff

s ss


fmfmfj*, mortero en el colado = ?

despreciarlofj*, mortero en el colado = ?

despreciarlo

Resistencia a flexocompresión(cálculo opcional)Resistencia a flexocompresión(cálculo opcional)

ddd’d’

castillo(Tensión)castillo(Tensión)

mamposteríamampostería castillo(Compresión)

castillo(Compresión)

PPPRPR

(5.3.1)(5.3.1)(ec 5 6)(ec 5 6)

MR = (1.5FRM0 + 0.15PRd ) 1 –MR = (1.5FRM0 + 0.15PRd ) 1 –Pu

PR

Pu

PR

= 0.

6=

0.6

PuPu

PR

3PR

3

(ec. 5.6)(ec. 5.6)

MR = FRM0 + 0.3PudMR = FRM0 + 0.3Pud0.8

0.8

F R=

F R=

MuMu

ResistenciaResistencia

FRM0FRM0

(ec. 5.5)(ec. 5.5)00

interpolacióninterpolación

F R=

0F R

= 0


Resistenciaa tensión pura

Resistenciaa tensión pura

interpolacióninterpolación

Acciones de diseñoAcciones de diseño


Acciones de diseñoAcciones de diseño

• Sismicidad• Sismicidad• Registro sísmico• Coeficiente sísmico• Registro sísmico• Coeficiente sísmico• Espectro de respuesta• Espectro de diseño• Espectro de respuesta• Espectro de diseño

a) Reglamento de Guerrero (1994)b)Reglamento de Acapulco (2002)a) Reglamento de Guerrero (1994)b)Reglamento de Acapulco (2002)c)CFE (1993)d)CFE (2009)c)CFE (1993)d)CFE (2009)


Fenómeno sísmicoFenómeno sísmico


Fenómeno sísmicoFenómeno sísmico

Sismos recientes


Regionalización sísmicaRegionalización sísmicaTijuana

AABBCCCCDD

Monterrey

Mazatlan

San José del Cabo

Guadalajara

CancúnMazatlan

Puerto Vallarta

Cd MéxicoCd México

Oaxaca


Acapulco

Efecto del sismo en las estructurasEfecto del sismo en las estructuras

VF=m·aF=m·a

m

Vm

a

k

200

Aceleración del terrenoAceleración del terreno

200

-100

100

Ace

lera

ción

0


Tiempo t, sAceleración del terreno

-200

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

A

Aceleración espectralAceleración espectral

300400

mV

-200-100

100200

Ace

lera

ción Terreno (T 0 s)

m

0

-400-300

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Tiempo t, s

A

400

F=m·a

-100

100200300

eler

ació

n T = 1.4 s

Espectrode respuesta

10000

-400-300-200

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Tiempo t, s

Ace de respuesta

200

400

600

800

Sa,

cm

/s²


p

0

200

0 0.5 1 1.5 2Periodo T, s

AABBCC

Regionalización sísmica dela República Mexicana

Regionalización sísmica dela República Mexicana CC

DDla República Mexicana

Manual de CFE (1993)

la República Mexicana

Manual de CFE (1993)

Ordenadaespectral, a

Zonasísmica

Tipode

sueloa c T T ra b0

Elásticoc

a=c( T / T )rb

0.020.040.050.040 08

0.080.160.200.140 30

0.20.30.60.20 3

0.61.52.90.61 5

1/22/311/22/3

IIIIIIIII

A

B

Inelástico

a0

0.080.100.360.640.64

0.300.360.360.640.64

0.30.6000

1.52.90.61.41.9

2/311/22/31

IIIIIIIIIII

B

C


Ta Tb Periodo T, s

0.500.860.86

0.500.860.86

000

0.61.21.7

1/22/31

IIIIII

D

Cap. 3 Espectros para diseño sísmicoCap. 3 Espectros para diseño sísmico

a = a0 + (c-a0)T/Ta si T < Taa = a0 + (c-a0)T/Ta si T < Ta0 0 a a

a = c si Ta ≤ T ≤ Tb

i T > T

0 0 a a

a = c si Ta ≤ T ≤ Tb

i T > Ta = q c si T > Tb

q = (Tb/T)r

a = q c si T > Tb

q = (Tb/T)r

Zona c ao Ta Tb rI 0.16 0.04 0.2 1.35 1II 0.32 0.08 0.2 1.35 1.33

IIIa 0.40 0.10 0.53 1.8 2IIIb 0.45 0.11 0.85 3.0 2


IIIc 0.40 0.10 1.25 4.2 2IIId 0.30 0.10 0.85 4.2 2

Espectros para diseño sísmicoEspectros para diseño sísmico0.5

0 35

0.4

0.45

0.25

0.3

0.35

a/g

= a

/Q'

I

0.1

0.15

0.2Sa II

IIIa

IIIb

IIIc

IIId

0

0.05

0 1 2 3 4 5Periodo T, s

Zona c ao Ta Tb r

I 0.16 0.04 0.2 1.35 1

II 0.32 0.08 0.2 1.35 1.33


IIIa 0.40 0.10 0.53 1.8 2

IIIb 0.45 0.11 0.85 3.0 2

IIIc 0.40 0.10 1.25 4.2 2

IIId 0.30 0.10 0.85 4.2 2

Cap 4 Reducción fuerzas sísmicasCap 4 Reducción fuerzas sísmicas

0.5 Zona III bZona III bZona III bZona III bQ = 1Q = 1 5Q = 1Q = 1 5

0.35

0.4

0.4511.523

Q = 1.5Q = 2Q = 3

Q = 1.5Q = 2Q = 3

0 2

0.25

0.3Sa

/g =

a/Q

'

34

Q 3Q = 4Q 3Q = 4

0.1

0.15

0.2S

si T ≥ Ta, o T=?si T ≥ Ta, o T=?

0

0.05

0 1 2 3 4 5

Q’ = Q

si T < T

Q’ = Q

si T < T


Periodo T, ssi T < TaQ’ = 1+T/Ta (Q-1)

si T < TaQ’ = 1+T/Ta (Q-1)

Método simplificadoMétodo simplificadopp


Método simplificado

• H<13m • Relaciónde aspecto

L/B < 2H/B < 1.5

REQUISITOS:p

• Distribución uniforme de muros en ambas direcciones.

H

• Muros de Carga ConfinadosConfinados con ref. horiz.

H

Refuerzo interiorL B

FuerzasFuerzas SísmicasSísmicas::SegúnSegún elel MétodoMétodo EstáticoEstático peropero concon loslos coeficientescoeficientes sísmicossísmicospropiospropios dede ésteéste métodométodo


propiospropios dede ésteéste métodométodo..


La fuerza cortante en el muro es proporcional a su área transversal;

La fuerza cortante en el muro es proporcional a su área transversal;su área transversal;

Ignora los efectos de torsión y de momento de volteo

su área transversal; Ignora los efectos de torsión y de momento de

volteovolteo

a) El 75% de las cargas verticales están soportadas por muros continuos en elev ;

volteo

a) El 75% de las cargas verticales están soportadas por muros continuos en elev ;soportadas por muros continuos en elev.;Muros ligados mediante losas resistentes y rígidas;

soportadas por muros continuos en elev.;Muros ligados mediante losas resistentes y rígidas;rígidas;Distribución de muros simétrica;Área efectiva = AT FAE

rígidas;Distribución de muros simétrica;Área efectiva = AT FAE


Área efectiva AT FAEÁrea efectiva AT FAE


donde (3.4)donde (3.4)

b) Longitud / ancho de planta 2.b) Longitud / ancho de planta 2.b) Longitud / ancho de planta 2.

c) Altura / ancho de planta 1.5; y altura del

b) Longitud / ancho de planta 2.

c) Altura / ancho de planta 1.5; y altura del ) p ; yedificio 13 m.

) p ; yedificio 13 m.



Procedimiento:V V

VR,i = FR(0.5 vm*AT + 0.3P)V1 V2

VVu

vm* = esfuerzo cortante de diseño

V3

V5V4CortanteSísmico

AT = L tL

t

VR,i VuP = Carga Vertical

¿Es suficiente la densidad de muros?

Diseño detallado de miembros

Incrementar:•Densidad de muros•vm*

SI

NO


Diseño detallado de miembros vm•Cambiar estructuración

FIN

Distribución de fuerzas por rigideces

muro1muro1 muro 4muro 4

3535

4040

envolventeenvolvente

2020

2525

3030

cort

ante

, tco

rtan

te, t

55

1010

1515

Fuer

za c

Fuer

za c muro1muro1

muro 4muro 4

muro 3muro 3


00

00 0.0010.001 0.0020.002 0.0030.003 0.0040.004 0.0050.005 0.0060.006

Distorsión, mm/mmDistorsión, mm/mm

muro 2muro 2

Coeficientes sísmicos reducidos (NTC-S)Coeficientes sísmicos reducidos (NTC-S)

Muros de concreto o de mampostería de piezas Muros de mampostería

Zona mampostería de piezas macizas

pde piezas huecas

Altura de construcción, Altura de construcción,m m

Menor de 4

Entre4 y 7

Entre7 y 13

Menor de 4

Entre4 y 7

Entre7 y 13de 4 4 y 7 7 y 13 de 4 4 y 7 7 y 13

I 0.07 0.08 0.08 0.10 0.11 0.11

II y III 0.13 0.16 0.19 0.15 0.19 0.23


Para construcciones del grupo A se multiplican por 1.5Para construcciones del grupo A se multiplican por 1.5

Coeficientes sísmicos reducidos (CFE, ‘93)Coeficientes sísmicos reducidos (CFE, ‘93)

Tipo de Tipo deterreno terreno

Altura de la construcción, mMuros de piezas macizas Muros de piezas huecas

o de madera contrachapada o de madera de duelaterreno terrenoH < 4 4 ≤ H ≤ 7 7 < H ≤ 13 H < 4 4 ≤ H ≤ 7 7 < H ≤ 13

I 0.04 0.04 0.04 0.05 0.05 0.05A II 0.06 0.07 0.08 0.07 0.09 0.11

o de madera contrachapada o de madera de duela

III 0.07 0.08 0.10 0.08 0.10 0.13

I 0.06 0.07 0.07 0.08 0.09 0.09B II 0.13 0.15 0.18 0.15 0.18 0.22

III 0.13 0.16 0.19 0.15 0.19 0.23I 0.18 0.18 0.18 0.24 0.24 0.24

C II 0.32 0.32 0.32 0.43 0.43 0.43III 0.32 0.32 0.32 0.43 0.43 0.43IIII 0.25 0.25 0.25 0.33 0.33 0.33

D II 0.43 0.43 0.43 0.57 0.57 0.57III 0.43 0.43 0.43 0.57 0.57 0.57


Para construcciones del grupo A se multiplican por 1.5Para construcciones del grupo A se multiplican por 1.5

Ejemplo de uso del método simplificadoEjemplo de uso del método simplificadoCasa habitación de dos nivelesUbicada en zona III (de lago) del D.F.Casa habitación de dos nivelesUbicada en zona III (de lago) del D.F.

Muros de bloque hueco de concreto 15×20×40 cmEspesor de muros, t = 15 cmM t t l 1 ½ 4 5 (Ti II)

Muros de bloque hueco de concreto 15×20×40 cmEspesor de muros, t = 15 cmM t t l 1 ½ 4 5 (Ti II)Mortero: cemento:cal:arena 1:½:4.5 (Tipo II)Mortero: cemento:cal:arena 1:½:4.5 (Tipo II)

Altura entrepiso H = 2.4 mAltura entrepiso H = 2.4 m

HTot = 4.8 mHTot = 4.8 m

L / B = 8/8 = 1 < 2 (cumple)L / B = 8/8 = 1 < 2 (cumple)L / B 8/8 1 < 2 (cumple)HTot / B = 4.8/8 = 0.6 < 1.5 (cumple)HTot < 13 m (cumple)C 100% > 75%

L / B 8/8 1 < 2 (cumple)HTot / B = 4.8/8 = 0.6 < 1.5 (cumple)HTot < 13 m (cumple)C 100% > 75%


Carga por muros = 100% > 75%Carga por muros = 100% > 75%

Plantas de la estructuraPlantas de la estructura

1312

11142

4 15

213

312

18

2

2

5

9

10

2

y

x

28

6

7

9 2 x

Dimensionesen m

1.7 111.3 1.3 1.7

Pl t B j

8

4

Pl t Alt

4


Planta Baja Planta Alta

Áreas tributarias para carga en murosÁreas tributarias para carga en muros

Planta Baja Planta Alta


Espesor nominal de muros, 15 cmMortero, cemento:cal:arena 1:1/2:4 1/2 (Tipo II)

Materiales, pesos y fuerza sísmicaMateriales, pesos y fuerza sísmica

Materiales:Bloque hueco de concreto, Mortero IIMateriales:Bloque hueco de concreto, Mortero II

fm* = 15 kg/cm²vm*= 2.5 kg/cm²fm* = 15 kg/cm²vm*= 2.5 kg/cm²

Cargas:Peso del edificio: WT = 134.1 t

Cargas:Peso del edificio: WT = 134.1 t

Peso para sismo: Ws = 127 tPeso para sismo: Ws = 127 t

Sismo: Zona III, 4 < H < 7 m , cs = 0.19

Fuerza actuante de diseño:

Sismo: Zona III, 4 < H < 7 m , cs = 0.19

Fuerza actuante de diseño:


Vu = FC Ws cs = 1.1(127)(0.19) = 26.5 tVu = FC Ws cs = 1.1(127)(0.19) = 26.5 t

Resistencia a carga verticalResistencia a carga vertical

Resistencia a carga vertical:

M t í f i t i

Resistencia a carga vertical:

M t í f i t iMampostería con refuerzo interior:PR = FRFE(fm*+ 7) AT 1.25FRFEfm*AT

Mampostería con refuerzo interior:PR = FRFE(fm*+ 7) AT 1.25FRFEfm*AT

Ya que: fm*+7 = 15+7 = 22 kg/cm²y que: 1.25fm* = 18.75 kg/cm² ← menorYa que: fm*+7 = 15+7 = 22 kg/cm²y que: 1.25fm* = 18.75 kg/cm² ← menor

Entonces rige la expresión:PR = 1.25 FR FE fm* AT

Entonces rige la expresión:PR = 1.25 FR FE fm* AT

h = 230 cm, altura libre (sistema de losa de 10 cm)h / t = 230/15 = 15.3 < 20U F 0 6 t i

h = 230 cm, altura libre (sistema de losa de 10 cm)h / t = 230/15 = 15.3 < 20U F 0 6 t i


Usar: FE = 0.6 para muros exterioresFE = 0.7 para muros interiores

Usar: FE = 0.6 para muros exterioresFE = 0.7 para muros interiores

Áreas tributarias para carga en murosÁreas tributarias para carga en muros

Planta Baja Planta AltaPlanta Baja Planta Alta

Carga última en cada muro de planta baja:P F ΣP 1 4 ΣPCarga última en cada muro de planta baja:P F ΣP 1 4 ΣP


Pu = FC ΣP = 1.4 ΣPPu = FC ΣP = 1.4 ΣP

Revisión de muros individuales por carga verticalRevisión de muros individuales por carga verticalMuro Longi-

tud, m

Carga vertical actuante, tonFE

Carga vert. resistente, tonPlanta alta Planta baja Carga última

total

gg

total123

8.08.02.0

9.559.552.60

11.9011.902.95

30.0330.037.77

0.60.60.7

81.0 81.0 23.6 3

456

2.02.02.02.0

2.602.602.602.60

2.953.802.702.70

7.778.967.427.42

0.70.70.70.7

23.6 23.6 23.6 23.6

789

1.31.31.8

3.123.124.60

2.502.505.38

6.926.9213.97

0.60.60.7

13.2 13.2 21.3

10111213

1.81.80.80 8

3.354.103.123 12

4.805.401.901 90

11.4113.305.605 60

0.70.70.60 6

21.3 21.3 8.1 8 1


131415

0.82.02.0

3.123.193.19

1.903.603.72

5.609.519.67

0.60.70.7

8.1 23.6 23.6

Revisión sísmica: Resistencia a cortante de la mampostería (método simplificado)Revisión sísmica: Resistencia a cortante de la mampostería (método simplificado)

V = F (0 5v *A + 0 3P) 1 5F v *AV = F (0 5v *A + 0 3P) 1 5F v *AVmR,i = FR(0.5vm AT + 0.3P) 1.5FRvm AT

V R i = FR ph f h AT

VmR,i = FR(0.5vm AT + 0.3P) 1.5FRvm AT

V R i = FR ph f h ATVsR,i FR ph fyh AT

VR i = FAE (VmR + VsR)i

VsR,i FR ph fyh AT

VR i = FAE (VmR + VsR)iVR,i FAE (VmR VsR)i

FAE = (1.33 L / H)² ≤ 1.0

VR,i FAE (VmR VsR)i

FAE = (1.33 L / H)² ≤ 1.0AE ( )AE ( )

Muro 7: L = 130 cm, H = 230 cm, FAE = (1.33×130/230)² = 0.565Muro 7: L = 130 cm, H = 230 cm, FAE = (1.33×130/230)² = 0.565


Muro 7: L 130 cm, H 230 cm, FAE (1.33 130/230) 0.565Muro 7: L 130 cm, H 230 cm, FAE (1.33 130/230) 0.565

Ejemplo de uso del método simplificadoEjemplo de uso del método simplificadoMuro L P AT FAE VmR VmRFAE

cm kg cm² kg kg7 130 4943 1950 0.57 2744 15518 130 4943 1950 0.57 2744 15519 180 9980 2700 1.00 4458 445810 180 8150 2700 1.00 4074 407411 180 9500 2700 1.00 4358 435812 80 4000 1200 0.21 1890 40413 80 4000 1200 0 21 1890 40413 80 4000 1200 0.21 1890 40414 200 6790 3000 1.00 4051 405115 200 6910 3000 1.00 4076 4076

24927

1 800 21450 12000 1.00 15005 150052 800 21450 12000 1.00 15005 150053 200 5550 3000 1.00 3791 37914 200 6400 3000 1.00 3969 39695 200 5300 3000 1.00 3738 37386 200 5300 3000 1.00 3738 3738

45245

M 7 V 0 7(0 5 2 5 1950 0 3 4943) 2744 kM 7 V 0 7(0 5 2 5 1950 0 3 4943) 2744 k


Muro 7: VmR = 0.7(0.5×2.5×1950 + 0.3×4943) = 2744 kg

FAEVmR = 0.57×2.74 = 1.6 t

Muro 7: VmR = 0.7(0.5×2.5×1950 + 0.3×4943) = 2744 kg

FAEVmR = 0.57×2.74 = 1.6 t

Comparación de resistencia de la mampostería (Ejemplo método simplificado)Comparación de resistencia de la mampostería (Ejemplo método simplificado)

Resistencia a carga horizontal:Resistencia a carga horizontal:g(sólo la contribución de la mampostería)

Dirección X:

g(sólo la contribución de la mampostería)

Dirección X:Dirección X:VmR,Planta = 24.9 t < 26.5 t (no cumple)Dirección X:VmR,Planta = 24.9 t < 26.5 t (no cumple)

Dirección Y:VmR,Planta = 45.2 t > 26.5 t (cumple)Dirección Y:VmR,Planta = 45.2 t > 26.5 t (cumple)mR,Planta ( )mR,Planta ( )


Densidad de murosDensidad de muros


Densidad de muros

IndiceIndice dede lala seguridadseguridad anteante efectosefectos sísmicossísmicos..

Suma de áreas efectivas de muros en una direcciónSuma de áreas efectivas de muros en una dirección

Area en plantadd ==

o, N

d

4

5 23x5x 8x 6x

18

de d

añ

2

318x

13x 12x 14x8y 5y

15 5

Niv

el

0

1Tx

23y 1y 15y 5y 6y

8y 12y 13yTy


0.005 0.01 0.015 0.02 0.025

d / n0

n = número de pisos

2010_Taller Evaluac Edif 1b

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