ACHISINAAsociacin Chilena de Sismologa e Ingeniera Antissmica

Modelacin EstructuralDiseo Ssmico de Muros Comparacin de las disposiciones de algunos cdigos de diseo ssmico. Patricio BonelliUniversidad Tcnica Federico Santa Mara Departamento de Obras Civiles

Programa Programa

Conceptos bsicos para el diseo de edificio estructurados con muros. Modelos para anlisis de muros. Interpretacin de resultados de anlisis y consideraciones de diseo. Diseo de secciones crticas, aplicacin de algunos conceptos del Cp. 21 ACI 318. Diseo por capacidad. Detallamiento y problemas asociados a singularidades.

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Temas relacionados Temas relacionados

Comentar las disposiciones relacionadas con el diseo ssmico de muros de hormign armado, de las normas ACI318, Eurocdigo 8, Norma Canadiense, Guas de diseo del Japn, Norma Neozelandesa. Comparar las principales disposiciones respecto a la flexin, corte, flexin compuesta, y el tipo de detallamiento especial recomendado para lograr una ductilidad adecuada

Temas de inters

Comentar la respuesta de edificios con muros a un sismo - anlisis de casos. Comentar fallas ocurridas en terremotos pasados y su relacin con los diseos actuales y mtodos de clculo.

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Estados lmites anlisis y diseo1.35

0.90 Sa/g 0.45

0.00 0 1 Periodo (s)Espectro para Registro Via del Mar S20W Espectro elstico para zona 3, suelo III Espectro elstico para zona 3, suelo II Espectro elstico para zona 2, suelo II

2

3

Definicin de los factores de modificacin de respuesta R ; factor de sobre resistencia O ; y factor de amplificacin de desplazamientos, Cd .

3

CAPACIDAD DE DEFORMACIN Y RESISTENCIA DEFORMACI Edificio de doce pisoscu=0.004 en la base de muro Tcu=0.004 en labase de muro rectangular

60Falla al corte en la base de muros rectangulares Formacin del mecanismo de colapso

cu=0.004 en la basede muro T+

50

Corte Basal [% Peso]

40

Fluencia en la base de Muro T+

30Fluencia en 2 Piso de muro T+ Falla por aplastamiento del hormign confinado (cu=0.01) en la base de muro T-

20

Fluencia en la base de muro T-

Fluencia en 2 Piso de muro T-

10

0 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 Desplazamiento del Techo [% H]

Edificio diseado segn la norma NCh433Of.96

90 80 Corte basal [% Peso] 70 60 50 40 30 20 10 0 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 Desplazamiento del techo [%H] Carga uniforme, E1 Carga triangular, E1 Carga uniforme, E2 Carga triangular, E2 Pto. de falla Ho no confinado Pto. de falla Ho confiado Elstico NCh433 0.0 0.2 0.4

Edificio de 12 pisos

La capacidad de deformacin no cambia con la resistencia. Los factores de reduccin a la fluencia global son del orden de 2.1 a 2.7 en el diseo con la norma chilena En el diseo por desplazamientos resultan entre 3.6 y 4.6.

Valor Corte elstico NCh433 Corte Reducido NCh433 Diseo con Triangular NCh433 Uniforme Diseo por Triangular deslpazamientos Uniforme

Vbasal %W 83.61 16.23 31.40 40.49 18.10 23.31

R** 1.00 5.15 2.66 2.07 4.62 3.59

4

Factores de modificacin de la respuesta estructuralEEUU R=5 R=4 = 1.25 =35Muros Especiales de Hormign Armado Muros Ordinar ios de Hormign Armado Estructuras dctiles Estructuras de ductilidad limitada Estructuras dctiles: Muros en voladizo, dos o ms

Nueva Zelanda

= a =4

, 2.5 < < 5a

,

2100 mm ICBO 1997 ACI 318 (14.5.3.1)

bm =

r km (Ar + 2)LW 1700

100 mm < e 0.2fc Ag

r =1. 0 muros con una capa de armaduras r =1.25 muros con dos capas de armaduras =5 muros de ductilidad limitada =7 muros dctiles pl f y = 0.3 0.1 2.5 fc' con (bm Lw)/10 < b1 bm >bm2

km =

Ln 1.0 (0.25 + 0.055Ar )LW

Canad Japn Europa if bm= e e> 40 cm

bwo max{0.15 , hs/20} en metros

muros dctiles lu / 10 < e ; lu / 14 < e si bm> lu / 5 muros de ductilidad limitada lu / 14 < e ; lu / 20 < e si bm> lu / 5 bwo > 15 cm, bwo > hu / 20 bm > 200 mm si lc < (2bw , 0.2lw) , bw>hs/15 si lc > (2bw , 0.2lw) , bw>hs/10

Armadura mnima, longitudinal y horizontalEEUU Longitudinal Armadura distribuida l > 0.0025 Vu > 0.083Acvfc 0.0012 < l < 0.0015 Vu < 0.083Acvfc Armadura distribuida fc/4fy < l < 16/fy l < 21/fy Armadura distribuida concentrada l >0.0015 l >0.0025 Armadura distribuida concentrada l >0.005 l >0.002 en cada elemento de borde Horizontal Armadura distribuida t >0.0025 Vu > 0.083Acvfc t >0.0020 Vu < 0.083Acvfc Armadura distribuida fc/4fy < l < 16/fy l < 21/fy t >0.0025

Nueva Zelanda

Canad

Europa

t >0.0020

54

Mxima carga axial

EEUU Europa

Pu> 0,35 Po vd 0,4 vd = Ned/Ac fcd

IBC-2000 and UBC-97 Eurocdigo 8 5.4.3.4.1.

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Armaduras de confinamientoAsh s cc c

EEUU

0.09sbc

fc' f yt

s 0.007,

c' = c 0.1lw c' 0.5c

hwNueva Zelanda

sh h''

A f c * L 0.07 Ac f yh w ' c

* g

= 0.25 or 0.175 Canad0.09sbc fc' f ytbc bo 0.0035

s