Cartilla Capitulo 1

7/23/2019 Cartilla Capitulo 1

1/12

NUEVOS SISTEMAS Y MATERIALES PARA EL DISEO Y CONSTRUCCIN DE MUROS DIVISORIOS Y DE FACHADA EN EDIFICACIONES

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES - COLCIENCIAS - LADRILLERA SANTA FE SIKA ANDINA

CARTILLA DE NUEVOS SISTEMAS Y MATERIALES PARA EL DISEO YCONSTRUCCIN DE MUROS DIVISORIOS Y DE FACHADA EN

EDIFICACIONES

JUNTA DEMORTERO DECEMENTO

DILATACION ENICOPOR OSIMILAR 2cmCOLUMNA

PAETE

VIGA

LMINA DEFIBRA DEVIDRIO

BLOQUENo.5

CORTE A-A ISOMETRICO

LAMINADE FIBRA

DE VIDRIO

JUNTA ENMORTERO DE

CEMENTO

DILATACIONEN ICOPOR O

SIMILAR

VIGA

CORTE B-B DETALLEISOMETRICO

DESARROLLADA POR: PUBLICACION FINANCIADA POR:

Centro de Investigacin en

Materiales y Obras CivilesCIMOC

Universidad de Los Andes


2/12




3/12



CARTILLA DE NUEVOS SISTEMAS Y MATERIALES PARA EL DISEO YCONSTRUCCIN DE MUROS DIVISORIOS Y DE FACHADA EN

EDIFICACIONES


4/12



Esta cartilla ha sido elaborada por la Ladrillera Santaf, Sika Andina de Colombia y la Universidad de los Andes conel apoyo financiero del Instituto Colombiano para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnologa (COLCIENCIAS). El

propsito de este documento es que sirva como una gua tcnica idnea para la construccin de muros divisorios y defachada. Ninguna de las indicaciones y recomendaciones que se presentan en este documento deben ser utilizadas sinla revisin cuidadosa por parte de un Ingeniero Civil con matrcula profesional quien debe ser competente paraevaluar el significado y las limitaciones del material presentado, quien debe aceptar la responsabilidad de aplicareste material al diseo de un caso especfico. Ninguna de las entidades participantes en la elaboracin de estematerial se hace responsable por los resultados de la aplicacin incorrecta de las recomendaciones aqu contenidas;en consecuencia, confa que su utilizacin se realice por parte de un profesional competente.

Equipo de trabajo:

Universidad de Los Andes

Luis E. YamnCamilo A. Phillips

Juan C. ReyesLadrillera Santa Fe

lvaro LpezMauricio FajardoDaniel Rojas

Sika Andina

German Hermida

Diagramacin

Mario BonillaJuan C. Reyes

Bogot, Colombia. 2004.


5/12



CONTENIDO

1. Estimacin de la Demanda Ssmica ................................................................................................................. 1

1.1. Fundamentos .................................................................................................................................................. 1-1

1.2. Grados de desempeo ................................................................................................................................. 1-1

1.3. Fuerzas ssmicas fuera del plano del muro ............................................................................................ 1-2

1.4. Fuerzas ssmicas en el plano del muro .................................................................................................... 1-4

2. Sistemas para Muros Divisorios ..................................................................................................................... 2

2.1. Muro Divisorio MD-1..................................................................................................................................... 2-1

2.2. Muro Divisorio MD-2................................................................................................................................... 2-7






i


6/12



3. Sistemas para Muros de Fachada................................................................................................................ 3

3.1. Muro de Fachada MF-1............................................................................................................................ 3-13.2. Muro de Fachada MF-2........................................................................................................................... 3-4

3.3. Muro de Fachada MF-3........................................................................................................................... 3-8

3.4. Muro de Fachada MF-4........................................................................................................................... 3-12

4. Ensayos de Laboratorio.................................................................................................................................. 44.1. Ensayo de caracterizacin....................................................................................................................... 4-1

4.2. Ensayos sobre muros con carga en su plano....................................................................................... 4-2

4.3. Ensayos sobre muros con carga fuera del plano............................................................................... 4-3

5. Bibliografa....................................................................................................................................................... 5

ii


7/12



CAPITULO 1GENERALIDADES Y ESTIMACION DE LA DEMANDA SISMICA


8/12




9/12



1.1 FUNDAMENTOS

El diseo de los elementos no estructurales debe llevarse acabo siguiendo los requisitos del capitulo A9 de la NormaColombiana de Diseo y Construccin Sismorresistente Ley 400de 1998 Y Decretos 033 de 1999 y 034 de 2000 (NSR-98). Eldiseador estructural debe garantizar que los elementos noestructurales presenten por lo menos el tipo decomportamiento o grado de desempeo mnimo especificado en

la normativa.

1.2 GRADOS DE DESEMPEO

El grado de desempeo califica el comportamiento y nivel dedao esperado en los elementos no estructurales de unaedificacin ante la ocurrencia del sismo de diseo.

El desempeo se clasifica en los siguientes grados:

Como mnimo el diseo debe cumplir con los grados dedesempeo definidos en la Tabla 1

Superior: Ocurren daos mnimos pero no interfieren con laoperacin de la edificacin.

Tabla 1. Grado de desempeo mnimo

Grupo de uso de la

edificacin

Grado de desempeo

mnimo

IV Superior

III Bueno

II Bueno

I Bajo

Bueno: Se presentan daos que son reparables y queimplican alguna interferencia con la operacin.

Hay daos graves inclusive no reparables, pero sindesprendimiento o colapso.

Bajo:

1-1


10/12



1.3 FUERZAS SISMICAS FUERA DEL PLANODEL MURO

Durante un movimiento ssmico, los muros divisorios y defachada se ven sometidos a fuerzas ssmicas fuera de su planocuya magnitud depende de los siguientes factores:

Los parmetros que intervienen en esta ecuacin diferentes alpeso (Wp), se definen a continuacin:

Aceleracin en el punto de soporte del elemento, (ax):

Correspondiente a la aceleracin horizontal en el puntodonde el elemento no estructural est soportado oanclado al sistema estructural y se puede estimarmediante la ecuacin A.9-2 de la NSR-98. De acuerdocon los estudios realizados por Reyes y Carrillo en el2004 la aceleracin ssmica ax puede estimarsealternativamente mediante la siguiente expresin:

La aceleracin ssmica en el piso donde se encuentra elelemento.

La amplificacin ssmica en el piso donde se encuentra el

elemento.

La capacidad de disipacin de energa en el rangoinelstico del elemento en si y de su sistema de anclajea la estructura.

IAIAhw

wSh

hha aan

i

kii

n

i

iakn

n

xx +

=

=

=

1

1

Por lo anterior, las fuerzas ssmicas sobre cualquier elemento

no estructural debe calcularse utilizando la siguiente ecuacin: axa

SaA

22 p

p

xpp R

aaWF = )( ax:

hx:hn:n :w

i:

Aa:I :Sa:

k :

Aceleracin en el piso x como fraccin de lagravedadAltura del piso xAltura al ultimo pisoNmero de pisos

Peso del piso iAceleracin pico efectiva para diseoCoeficiente de importanciaValor del espectro de aceleracin de diseopara un espectro dado.Exponente relacionado con el periodo.T 0.50 seg K = 1.0

0.50 seg T

2.50 seg K = 0.75 + 0.50TT2.50 seg K = 2.0

1-2


11/12



Coeficiente de amplificacin del elemento no estructural(ap): Dependiendo de la rigidez, distribucin de masa ycaractersticas de apoyo sobre la estructura, el

elemento amplifica las aceleraciones que se presentanen su punto de soporte debido a la respuesta dinmicamisma.

Cuando un elemento es rgido (periodo menor de 0.06seg) su amplificacin dinmica es menor y si es flexiblelas aceleraciones se amplifican notablemente. El factor

ap debe ser determinado experimentalmente o medianteanlisis dinmicos detallados. Para todos los esquemasde muros presentados en este manual se puede utilizarun ap = 1.00.

Coeficiente de capacidad disipacin de energa delelemento en s y de su sistema de anclaje (Rp): Estecoeficiente representa la capacidad de soportar dao

sin colapso del sistema muro-anclaje. Utilizar valoresaltos de Rp implica que el sistema presentar un daoelevado pero no colapsar gracias a su ductilidad.

El uso de valores bajos de Rp puede significar al mismotiempo dos situaciones diferentes: que el sistema esfrgil y por lo tanto no tiene la capacidad para soportar

el dao y presentar un colapso temprano, que elsistema es dctil pero se desea limitar la presencia dedao tanto en el anclaje como dentro del elemento.

De acuerdo con investigaciones realizadas se concluyeque el comportamiento del anclaje afecta de maneradefinitiva el comportamiento del muro. Por esta razn,

no es totalmente cierto que el dao se concentrasolamente en el sistema de anclaje y que el muropermanezca intacto cuando los anclajes son dctiles.

Teniendo en cuenta lo anterior, si se espera que todoslos sistemas presentados en este manual tengan ungrado de desempeo superior fuera de su plano se debe

realizar el diseo de los elementos no estructurales paraun Rp entre 1.00 y 1.50. Este valor bajo de Rp no estasociado a la fragilidad de los sistemas, sino a lagaranta de un grado de desempeo superior.

1-3

NUEVO I TEMA Y MATERIALE PARA EL DI EO Y CON TRUCCIN DE MURO DIVI ORIO Y DE FACHADA EN EDIFICACIONE


12/12



1.4 FUERZAS SISMICAS EN EL PLANO DELMURO

La demanda ssmica en la direccin del plano del muro estrepresentada por la fuerza y desplazamientos ssmicos que letransmitan los componentes estructurales. De acuerdo con laNSR-98 el diseador puede adoptar una de las dos siguientesestrategias en el diseo:

Separar los muros no estructurales de la estructura,

proporcionando una separacin suficiente para que laestructura al deformarse no los afecte adversamente.

Vincular los muros no estructurales a la estructura yproporcionarles suficiente capacidad de deformacin demanera que no presenten un nivel de dao superior a sugrado de desempeo.

La opcin de separar los muros totalmente, no es prctica porcuando implicara separaciones excesivamente grandes, ya quelas derivas de piso utilizadas para evaluar estas separacionesseran las obtenidas de un modelo con secciones fisuradas y quesegn los requerimientos de la NSR-98 estn del orden de 1.4%de la altura del piso

Muchos diseadores y/o constructores dejan dilatacionesinferiores a los desplazamientos inelsticos de la estructura, encuyo caso se obtienen una vinculacin parcial del muro que exigela verificacin del nivel de dao en el muro.

1-4

Cartilla Capitulo 1

Documents

Transcript of Cartilla Capitulo 1