Tema 7 Capitulo 18

7/21/2019 Tema 7 Capitulo 18

http://slidepdf.com/reader/full/tema-7-capitulo-18 1/122

DISEÑO SISMORRESISTENTE DE ESTRUCTURAS APORTICADAS DE CONCRETO ARMADO

DISEÑO SISMORRESISTENTEDE ESTRUCTURAS APORTICADAS

DE CONCRETO ARMADO

TEMA 7

APLICACIÓN CAPITULO 18NVF 1753-2006




PORTICO PLANO

Ancho tributario de 6 mts

Columnas de 40x40

Vigas de 35x45CM Losa = 600 kgf/m

2

CV Losa = 300 kgf/m2

CM Techo = 500 kgf/m2

CV Techo = 100 kgf/m2

Peso Pared = 270 kgf/m2

Antepecho = 270 kgf/m2

Concreto = 250 kgf/cm2

Cabilla = 4200 kgf/cm2

CARGAS SOBRE LAS VIGAS DE ENTREPISO

CM Losa = 600 kgf/m

2

* 6 mts = 3600 kgf/m (Load Pattern CM LOSA)CV Losa = 300 kgf/m2* 6 mts = 1800 kgf/m (Load Pattern CV LOSA)

Pared = 270 kgf/m2* (2,80 – 0,45) mts = 630 kgf/m (Load Pattern CM PARED E)

CARGAS SOBRE LAS VIGAS DE TECHO

CM Techo = 500 kgf/m2* 6 mts = 3000 kgf/m (Load Pattern CM LOSA)

CV Techo = 100 kgf/m2* 6 mts = 600 kgf/m (Load Pattern CV TECHO)

Antepecho = 270 kgf/m2 * 1 mts = 270 kgf/m (Load Pattern CM PARED T)

LA CARGA DE

PESO PROPIO

LO CONSIDERA EL

PROGRAMA

(Load Pattern CM PP)




ESPECTRO DE DISEÑO

Ciudad Caracas, Zona 5, Ao = 0,30

Forma Espectral S2 con f=0,90

Escuela, Grupo A, Factor de Importancia = 1,30

Nivel de Diseño 3, Tipo I, R = 4,0

Coeficiente Mínimo = Vo/W = (a*Ao)/R = (1,30*0,30)/4 = 9,75%

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0 1 2 3 4 5

CALCULO DE LA MASA DE ENTREPISO

Aporte de CM LOSA = 3600 kgf/m * 13,20 m = 47520 kgf

Aporte de CM PARED E = 630 kgf/m * 13,20 m = 8316 kgfAporte de CV LOSA = 1800 kgf/m * 13,20 * 0,50 = 11880 kgf

Aporte de COLUMNAS= 2,80 * 0,4 * 0,4 * 2400 * 4 = 4301 kgf

Aporte de VIGAS= (13,20 – 0,4*3) * 0,35 * 0,45 * 2400 = 4536 kgf

Total W = 76553 kgf M = 7804 kgf-seg/m2

CALCULO DE LA MASA DE TECHOAporte de CM LOSA = 3000 kgf/m * 13,20 m = 39600 kgf

Aporte de CM PARED T = 270 kgf/m * 13,20 m = 3564 kgf

Aporte de COLUMNAS= 1,40 * 0,4 * 0,4 * 2400 * 4 = 2151 kgf

Aporte de VIGAS= (13,20 – 0,4*3) * 0,35 * 0,45 * 2400 = 4536 kgf

Total W = 49851 kgf M = 5082 kgf-seg/m2

CONSIDERACIONES ADICIONALES

Nodo Rígido al 50% en vigas y columnas.

Diafragma Rígido por piso.




CHEQUEO DE CORTANTE MÍNIMO

Periodo del Modelo para el 1er Modo = 0,461 seg (Programa)

Peso Sísmico “W” = 76553 * 2 + 49851 = 202.957 kgf

Vo (Programa) = 41.045 kgf Vo/W = 20,22%

Art. 9.4 “1753-01”

Vo* = ?

Ta = Ct*hn0,75 = 0,07*(2,8*3) 0,75 = 0,345 seg. T = 1,6*0,345 = 0,552 seg.

Ad = 0,228 seg (espectro) m = 0,933

Vo* = m*Ad*W = 0,933*0,228*202.057 = 43.174 kgf Vo*¨> Vo (factor de corrección)

Factor de Corrección = Vo* / Vo = 1,052 (corregir el espectro).

COMBINACIONES DE CARGA

Gravedad 1.- U = 1.4 CP

2.- U = 1,2 CP + 1.6 CV

3.- U = 1,2 CP + 1.6 CVt

Sísmica 4.- U = 1.2 CP + 1.0 CV ± Sx

5.- U = 0.9 CP ± SxNota: El caso CP incluye CM PP + CM LOSA + CM PARED T + CM PARED E

El factor 1.00 en la CV de la Combinación 4 es por ser una escuela.




APLICACIÓN DEL CAPITULO 18

NORMA VENEZOLANA FONDONORMANVF 1753-2006




CAPITULO 18. NORMA VENEZOLANA FONDONORMA 1753-06. REQUISITOS SISMORRESISTENTES





CAPITULO 5 _______ DOSIFICACIÓN. MEZCLADO, VACIADO Y CALIDAD DEL CONCRETO

Concretos Normales f ́c >= 210 kgf/cm2 y Agregado Liviano f´c <= 300 kgf/cm2

ARTICULO 3.6





VIGAS

Ñ




DISEÑO DE LA VIGA

NIVEL 11 2 3 4

5.00 m 3.00 m 5.20 m

VIGA 35x45 y COLUMNAS DE 40x40

Ln = 4.40 m Ln = 2.60 m Ln = 4.80 m

Acero de Calculo

cm2

18,69

8,64

18,06

8,37

18,82

8,69

19,20

8,85

15,73

8,81

16,02

8,74

4,69

4,69

4,69

9,29

4,69

8,52

19.57 24.43 25.03 19.94

27.50 41.56 43.01 27.23

Cabilla

Colocada5#7

3#6 + 1#4

4#7 + 1#6 5#7

3#6 + 1#4

5#7

3#6 + 1#4

2#7

3#6

2#7

3#6 + 1#4

2#7

3#6

12#6 12#7 12#7 12#6

12#6 12#7 12#7 12#6

3#6 + 1#4

Acero Colocado

cm2

19,40

9,82

18,37 19,40

9,82

19,40

9,82

7,76

8,55

7,76

9,82

7,76

8,55

34,20 46,56 46,56 34,20

9,82

Ñ




NIVEL 11 2 3 4

5.00 m 3.00 m 5.20 m


Ln = 4.40 m Ln = 2.60 m Ln = 4.80 m

T-m 29,23

15,36

27,78

15,36

29,23

15,36

12,32

13,49

12,32

13,49

Momentos Resistentes en la cara de la columna para =1.00 y fy=4200 kgf/cm2 sin endurecimiento

12,32

15,36

29,23

15,36

Acero Colocado

cm

2

19,40

9,82

18,37 19,40

9,82

19,40

9,82

7,76

8,55

7,76

9,82

7,76

8,55

34,20 46,56 46,56 34,20

9,82

2f7/8”

3f7/8” 2f7/8”+1f3/4” 3f7/8” 3f7/8”

2f7/8”

1f1/2”1f1/2”1f1/2”1f1/2”

3f3/4” 3f3/4”

Distribución

aproximada 1f1/2”

DISEÑO DE LA VIGA

Ñ





H

b.1.- b.2.-

bw = bc + a1 + a2

b.4.- b.5.-






COLUMNA

VIGA

2006 no aparece

?






CASO PARTICULAR

NVF 1753-06

ACI 318-05

ACI 318-08






ART. 18.3.2 REQUISITOS(Viga con dimensiones de ancho 35 cm y altura 45 cm)

a.- P no excede a “0.1 Ag f`c” , por ser diafragma rígido

b.1.-

b.2.-

Para este caso se procede al inverso.El mayor diámetro de cabilla en la columna es

b.3.- Anchura Mínima de 25 cm, se cumple ya que bv = 35 cmb.4.- No aplica.b.5.- No aplica. Pero si fuera el caso

en este caso la columna debería ser de 53 cm de lado y no de 40 cm.

EL ELEMENTO CUMPLE CON LOS REQUISITOS DEL ARTICULO 18.3.2QUE LO CLASIFICA COMO MIEMBRO SOLICITADO A FLEXIÓN “VIGA”






ART. 18.3.3 DISEÑO POR FLEXIÓN

T-m 29,23

15,36

27,78

15,36

29,23

15,36

12,32

13,49

12,32

13,49


12,32

15,36

29,23

15,36

SI CUMPLE






LCF = 0,90 cmLCF = 0,60 cmLCF = 0,90 cm






ART. 7.2.2. GANCHO ESTANDAR. Específicamente el punto 4 y 5

SEPARACION EN LA ZONA A CONFINAR

S = 40/4 = 10 cm

8*d bv = 8*1,27 = 10,10 cm

24*d bESTRIBO

= 24*0,95 = 22,80 cm30 cm

20 cm






ACI 318 NVF






NORMA MEXICANA





ART. 18.3.5 DISEÑO POR CORTE

T-m 36,54

19,20

34,73

19,20

36,54

19,20

Momentos Resistentes para =1.00 y endurecimiento de 1,25 fy

36,54

19,20Ln = 4.40 m Ln = 2.60 m Ln = 4.80 m

19,20

34,73

19,20

36,54

19,20

36,54

S

Vhp = 12,26 T Vhp = 21,44 T Vhp = 11,61 T

36,54 34,73

19,20

36,54

19,20 19,20

S

Vhp = 12,67 T Vhp = 20,74 T Vhp = 11,61 T

Vo = 16,13 T Vo = 9,53 T Vo = 17,59 TVo = W*Ln/2

Cargas Permanentes (CP): CM LOSA + CM PARED E + PESO PROPIO3600 kgf/m + 630 kgf/m + 0,35 m*0,45 m*2400 kgf/m3 = 4608 kgf/m

Cargas Vivas (CV): CV LOSA = 1800 kgf/m

Combinación de carga: 1,20*CP + 1.00*CV = 1,20*4608 kgf/m + 1800 kgf/m = 7330 kgf/m

Ve = 28,80 T Ve = 30,97 T Ve = 29,20 TVe = Vhp +Vo





SI Vc = 0SI Vc ≠ 0





ART. 18.3.5.1 ACERO DE REFUERZO TRANSVERSAL

Av/S = 0,202 cm2/cm

S = 10 cm

Av = 2,02 cm2

Av/S = 0,217 cm2/cm

S = 10 cm

Av = 2,17 cm2

Av/S = 0,205 cm2/cm

S = 10 cm

Av = 2,05 cm2

1 2 3 4

5.00 m 3.00 m 5.20 m

3 RAMAS DE f= 3/8” As = 2,13 cm2

Cuando Vc = 0

Fuerza axial < 0,05 A f´c

SI Vc = 0




1 2 3 4

5.00 m 3.00 m 5.20 m


Ln = 4.40 m Ln = 2.60 m Ln = 4.80 m






ART. 18.3.5.1 ACERO DE REFUERZO TRANSVERSAL

Av/S = 0,202 cm2/cm

S = 10 cm

Av = 2,02 cm2

Av/S = 0,217 cm2/cm

S = 10 cm

Av = 2,17 cm2

Av/S = 0,205 cm2/cm

S = 10 cm

Av = 2,05 cm2

1 2 3 4

5.00 m 3.00 m 5.20 m

3 RAMAS DE f= 3/8” As = 2,13 cm2

Cuando Vc = 0Fuerza axial < 0,05 A f´c

SI Vc = 0

f=0,85 NVC 1753-87En la Norma NVF 1753-06 es 0,75 (tabla 9.4)

Av/S = 0,229 cm2/cm

S = 10 cm

Av = 2,29 cm2

Av/S = 0,246 cm2/cm

S = 10 cm

Av = 2,46 cm2

Av/S = 0,232 cm2/cm

S = 10 cm

Av = 2,32 cm2

4 RAMAS DE f= 3/8” cada 10 cm As = 2,84 cm2






COLUMNAS




DISEÑO DE LA COLUMNA

NIVEL 11 2 3 4

5.00 m 3.00 m 5.20 m


Ln = 2.58 m

Ln = 2.35 m

Cabilla

Colocada

12#6 12#7 12#7 12#6

12#6 12#7 12#7 12#6





-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00

P (

T n f

)

M (Tnf-m)

12#7EJE 2 y 3

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

12#6EJE 1 y 4





ART. 18.4.2 REQUISITOS(Columna con dimensiones de 40 cm x 40 cm)

P no debe exceder a 0.75 Ag f`ca.- Bm ≥ 30 cm OK

b.- OK

c.- y





BarraDiámetro h h

(db) (cm) 21,25*db 26,56*db

#4 1,27 27,0 33,7

#5 1,59 33,8 42,2

#6 1,91 40,6 50,7

#7 2,22 47,2 59,0

#8 2,54 54,0 67,5

El mayor diámetro de cabilla usado en la viga es 7/8”Lo que implica que la columna debería como mínimoser de 50 cm.

Redefinir disposición de cabillas en viga o cambiarTamaño de columna.

ES EVIDENTE QUE ALGUNOS ARTÍCULOS DEBERÁN CHEQUEARSE EN FORMA ALTERNADA

3f3/4”

4f3/4” 4f3/4” 4f3/4” 4f3/4”

3f3/4”

1f1/2”1f1/2”1f1/2”1f1/2”

3f3/4” 3f3/4”

Distribución

aproximada 1f1/2”

CONTINUAREMOS CON EL DESPIECE PLANTEADO INICIALMENTE





ESTATICO EQUIVALENTE

EJE 1 (SUPERIOR) EJE 2 (SUPERIOR) EJE 3 (SUPERIOR) EJE 4 (SUPERIOR)

COMBOS P (tnf) M(tnf-m) P (tnf) M(tnf-m) P (tnf) M(tnf-m) P (tnf) M(tnf-m)1 -25,27 -1,61 -43,24 16,93 -57,70 8,52 -38,23 12,42

2 -37,52 -12,11 -55,85 -9,19 -44,29 -17,29 -26,79 2,37

3 -14,05 1,43 -25,46 15,21 -39,40 10,47 -26,60 9,15

4 -26,3 -9,07 -38,06 -10,91 -25,99 -15,34 -15,16 -0,90

EJE 1 (INFERIOR) EJE 2 (INFERIOR) EJE 3 (INFERIOR) EJE 4 (INFERIOR)

COMBOS P (tnf) M(tnf-m) P (tnf) M(tnf-m) P (tnf) M(tnf-m) P (tnf) M(tnf-m)

1 -37,67 -2,18 -66,64 -15,86 -95,16 -9,85 -62,55 -12,18

2 -61,53 11,95 -91,94 10,3 -68,28 16,08 -40,28 1,603 -18,59 -4,24 -35,98 -14,68 -63,56 -11,17 -42,75 -9,95

4 -42,44 9,89 -61,28 11,48 -36,68 14,76 -20,48 3,83

RESULTADO DE LAS COMBINACIONES DE CARGA

ANALISIS ESPECTRAL

EJE 1 (SUPERIOR) EJE 2 (SUPERIOR) EJE 3 (SUPERIOR) EJE 4 (SUPERIOR)


1 y 2

MAX -25,37 -1,49 -43,35 16,87 -44,40 8,47 -26,88 12,56

MIN -37,41 -12,23 -55,74 -9,13 -57,59 -17,23 -38,13 2,23

3 y 4 MAX -14,15 1,55 -25,56 15,15 -26,10 10,42 -15,26 9,28

MIN -26,20 -9,19 -37,96 -10,55 -39,29 -15,28 -26,50 -1,04

EJE 1 (INFERIOR) EJE 2 (INFERIOR) EJE 3 (INFERIOR) EJE 4 (INFERIOR)


1 y 2 MAX -37,90 12,05 -66,86 10,32 -68,51 16,10 -40,49 1,71

MIN -61,30 -2,28 -91,72 -15,88 -94,92 -9,87 -62,35 -12,29

3 y 4 MAX -18,81 9,99 -36,20 11,5 -36,91 14,78 -20,69 3,94

MIN -42,22 -4,34 -61,06 -14,7 -63,32 -11,19 -42,55 -10,05

1.- 1,2 CP + 1,0 CV + Sx

2.- 1,2 CP + 1,0 CV – Sx

3.- 0,9 CP + Sx

4.- 0,9 CP +-Sx






CAPITULO 18 NORMA VENEZOLANA FONDONORMA 1753 06 REQUISITOS SISMORRESISTENTES




T-m 29,23

15,36

27,78

15,36

29,23

15,36


29,23

15,36

1 2 3 4

5.00 m 3.00 m 5.20 m

∑Mv = 29,23 T-m ∑Mv = (27,78 + 15,36) = 43,14 T-m ∑Mv = (29,23 + 15,36) = 44,59 T-m ∑Mv = 29,23 T-m

∑Mc = 1,20* ∑Mv ∑Mc = 35,08 T-m ∑Mc = 51,77 T-m ∑Mc = 53,51 T-m ∑Mc = 35,08 T-m

VERIFICACIÓN POR NODO






VERIFICACIÓN POR NODO ---- EJE 3 ---- ACCIONES DEL ESTATICO EQUIVALENTE ∑Mc = 53,51 T-m

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

12#7

inferior

P = 36,68 Tnf Mc = 32 Tnf-m ….. Combinación 4

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

12#7superior

P = 25,99 Tnf Mc = 31 Tnf-m ….. Combinación 4

∑Mc = 63 Tnf-m CUMPLE






VERIFICACIÓN POR NODO ---- EJE 3 ---- ACCIONES USANDO EL ESPECTRO ∑Mc = 53,51 T-m

P = 36,91 Tnf Mc = 32 Tnf-m ….. MAX entre Combinación 3 y 4


∑Mc = 63 Tnf-m CUMPLE

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

12#7superior

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

12#7

inferior






CASO ESTÁTICO EQUIVALENTE --- COMB 1 COMB 2

CASO ESPECTRO --- COMB 1

∑McSIEMPRE ES UNA SUMA O

PUEDE SER UNA RESTA






VERIFICACIÓN POR NODO ---- EJE 1 ---- ACCIONES DEL ESTATICO EQUIVALENTE ∑Mc = 35,08 T-m

1.- P = 37,67 Tnf Mc = 26 Tnf-m2.- P = 61,53 Tnf Mc = 28 Tnf-m3.- P = 18,59 Tnf Mc = 24 Tnf-m4.- P = 42,44 Tnf Mc = 27 Tnf-m

DISCUSIÓN

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

12#6

inferior

1 2

34

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

12#6superior

12

34

1.- P = 25,27 Tnf Mc = 25 Tnf-m2.- P = 37,52 Tnf Mc = 26 Tnf-m3.- P = 14,05 Tnf Mc = 24 Tnf-m4.- P = 26,30 Tnf Mc = 25 Tnf-m






Fuente: SEAOC (1999). Blue Book . Chapter 4: Reinforced Concrete.

METODO SEAOC MECANISMO DE DAÑO ACEPTABLE Y NO ACEPTABLE






VERIFICACIÓN POR NIVEL

T-m 29,23

15,36

27,78

15,36

29,23

15,36


29,23

15,36

1 2 3 4

5.00 m 3.00 m 5.20 m

29.23 27.78

15.36

29.23

15.36 15.36

S

15.36

27.78

15.36

29.23

15.36

29.23

S

∑Mv = 15,36*3 + 27,78 + 29,23*2 = 132,32 Tnf-m

Se procede a determinar el aporte de cada columna

En principio suponer que ∑Mc = ∑Mv


CAPITULO 18 NORMA VENEZOLANA FONDONORMA 1753-06 REQUISITOS SISMORRESISTENTES




VERIFICACIÓN POR NIVEL ---- EJE 1 y 2 ---- ACCIONES USANDO EL ESPECTRO ∑Mc = 132,32 T-m

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

12#6inferior EJE 1


m M

mM

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

12#7inferior EJE 2

mM

mM







-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

12#7inferior EJE 3

m

Mm MP = 36,91 Tnf Mc = 32 Tnf-m ….. MAX entre Combinación 3 y 4

VERIFICACIÓN POR NIVEL ---- EJE 3 y 4 ---- ACCIONES USANDO EL ESPECTRO ∑Mc = 132,32 T-m


mM

mM

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

12#6inferior EJE 4

EJE 1.- Mc = 24 Tnf-mEJE 2.- Mc = 32 Tnf-mEJE 3.- Mc = 32 Tnf-mEJE 4.- Mc = 24 Tnf-m

∑Mc = 112 Tnf-m

NO CUMPLE





CAPITULO 18. NORMA VENEZOLANA FONDONORMA 1753 06. REQUISITOS SISMORRESISTENTES

CAMBIAR COLUMNAS ESQUINERAS A 12#7 y DEJAR LAS CENTRALES EN 12#7 ∑Mc = 132,32 T-m

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00

P ( T

n f )

M (Tnf-m)

12#7inferior

EJE 1.- Mc = 31 Tnf-m

EJE 2.- Mc = 32 Tnf-mEJE 3.- Mc = 32 Tnf-mEJE 4.- Mc = 31 Tnf-m

43

12

∑Mc = 126 Tnf-m

NO CUMPLE

EJES






CAMBIAR COLUMNAS CENTRALES A 12#8 y LAS ESQUINERAS DEJAR EN 12#6 ∑Mc = 132,32 T-m

EJE 1.- Mc = 24 Tnf-mEJE 2.- Mc = 40 Tnf-m



∑Mc = 128 Tnf-m

NO CUMPLE

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

600,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00

P ( T n f )

M (Tnf-m)

12#8

inferior

2EJES 3






CAMBIAR COLUMNAS CENTRALES A 12#8 y LAS ESQUINERAS A 12#7 ∑Mc = 132,32 T-m

∑Mc = 142 Tnf-m CUMPLEPARA ∑Mc = ∑Mv

¿¿¿∑Mc = 1,20 ∑Mv ???

EJE 2.- Mc = 40 Tnf-n

EJE 3.- Mc = 40 Tnf-n

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00400,00

500,00

600,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

12#8inferior

2EJES

3

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00200,00

300,00

400,00

500,00

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

12#7inferior

4

EJES

1 EJE 1.- Mc = 31 Tnf-m







-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00400,00

500,00

600,00

0,00 20,00 40,00 60,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

EJE 1

12#6

12#7

12#8

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00400,00

500,00

600,00

0,00 20,00 40,00 60,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

EJE 2

12#6

12#7

12#8

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

600,00

0,00 20,00 40,00 60,00

P ( T

n f )

M (Tnf-m)

EJE 3

12#6

12#7

12#8

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

600,00

0,00 20,00 40,00 60,00

P ( T

n f )

M (Tnf-m)

EJE 4

12#6

12#7

12#8

OTRA FORMA ∑Mc = 1,20 ∑Mv =1,20 * 132,32 = 158,78 T-m





Q

PROCEDIMIENTO 1. VERIFICACION POR NODO

1 2 3 4

5.00 m 3.00 m 5.20 m

12#6 = 2,14 % 12#7 = 2,91% 12#7 12#6

PROCEDIMIENTO 2. VERIFICACIÓN POR NIVEL

12#8 = 3,80 % 12#8 12#8 12#8

QUE RESULTADOS SE TOMA ???????

PARA LAS VERIFICACIONES SIGUIENTES SEGUIREMOS CON LOS RESULTADOS DEL “NODO”

QUE DICE LA NORMA ?????BUSCAR COMENTARIO

RESUMEN DEL ARTICULO 18.4.3





Q

40/4 = 10 cm

6*d bv = 6*1,905 = 11,43 cm

Sx = 10 +(35-10)/3 = 18,3 cm

40 cm

258 / 6 = 43 cm

45 cm





Q

ACI 318 NVF

NVF CUMPLIR

ADICIONALMENTE CONART. 7.2.2 y 7.5.2





ART. 7.2.2. GANCHO ESTANDAR. Específicamente el punto 4 y 5

ART. 7.5.2. LIGADURAS

DISEÑO SISMORRESISTENTE DE ESTRUCTURAS APORTICADAS DE CONCRETO ARMADOCAPITULO 18. NORMA VENEZOLANA FONDONORMA 1753-06. REQUISITOS SISMORRESISTENTES



1era PROPUESTA

6*d b

v = 6*1,905 = 11,43 cm

15 cmPROPUESTA TODO A 10 cm




CALCULO DEL ACERO POR CONFINAMIENTO PARA CUALQUIER EJE (EJEMPLO)




CASO RECTANGULAR




SI Vc = 0

DISEÑO POR CORTE EN COLUMNAS (OPCION A)




-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00400,00

500,00

600,00

0,00 20,00 40,00 60,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

EJE 1

12#6

12#7

12#8

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00400,00

500,00

600,00

0,00 20,00 40,00 60,00

P (

T n f )

M (Tnf-m)

EJE 2

12#6

12#7

12#8

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

600,00

0,00 20,00 40,00 60,00

P ( T

n f )

M (Tnf-m)

EJE 3

12#6

12#7

12#8

-300,00

-200,00

-100,00

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

600,00

0,00 20,00 40,00 60,00

P ( T

n f )

M (Tnf-m)

EJE 4

12#6

12#7

12#8

DISEÑO POR CORTE EN COLUMNAS (OPCION A)




EJE 1.- P = 61,30 Tnf --- Mc = 28 Tnf-m --- Mpr = 35 Tnf-m --- Ve = 27,13 Tnf




Si Vc = 0 EJE 1.- Av/s = 0,246 cm2/cm -- si S=10 cm; Av = 2,46 cm2

f = 0,75 EJE 2.- Av/s = 0,316 cm2/cm -- si S=10 cm; Av = 3,16 cm2

fy = 4200 kgf/cm2

EJE 3.- Av/s = 0,316 cm2

/cm -- si S=10 cm; Av = 3,16 cm2

d = 35 cm EJE 4.- Av/s = 0,246 cm2/cm -- si S=10 cm; Av = 2,46 cm2

S=10

EJE 1 y 4.- Usar 4f3/8” con S = 10 cm ----- EJE 2 y 3.- Usar 5f3/8” con S = 10 cm

EJE 1 y 4.- Usar 4f3/8” con S = 10 cm ----- EJE 2 y 3.- Usar 4f3/8” con S = 9 cm

Si Vc ≠ 0

EJE 1.- Vc = 14,88 Tnf --- Av/s = 0,145 cm2/cm -- si S=10 cm; Av = 1,45 cm2




Usar 3f3/8”

DISEÑO POR CORTE EN COLUMNAS (OPCION A) Ln = 2,58 m




DESPIECE FINAL




DISEÑO POR CORTE EN COLUMNAS (OPCION B)




Carga sísmica

pr1 M

eV

Hn

M pr3 Diagrama

de Momentos

eV

Diagrama

deCortantes

eV

M pr2

M pr1 pr2 M +2

2

pr4+ M pr3 M

pr4 M

2 pr2+ M pr1 M

2

pr4 pr3+ M M

Cortante en columnas debido a la resistencia probable a flexión de las vigas

n

pr pr pr pr

e H

M M M M V

2

4321

DISEÑO POR CORTE EN COLUMNAS (OPCION B)




CONSIDERACIONES

PARA DETALLADO




RESUMEN NORMA VENEZOLANA FONDONORMA




RESUMEN ACI




RESUMEN NORMA MEXICANA




CONSIDERACIONES EN VIGAS

Fuente: www.nicee.org. Earthquake Tips.




CONSIDERACIONES EN COLUMNAS






NODOS




Fuente: NORMA COVENIN 1753

'* * j j c V A f f 1 21.25 * * ( ) j y s s col V f A A V


D fi i ió d Aj ?



Fuente: NORMA COVENIN 1753

Definición de Aj = ?

NVF




?




Si fy = 4200 kgf/cm2

f´c = 250 kgf/cm2

Ldh = 15,44 db




ARGENTINA

ARGENTINA

NVF




ALGUNAS REFLEXIONES

•MINIMA RESISTENCIA EN COLUMNAS•ACERO POR CONFINAMIENTO

•ROTULA DESPLAZADA




MINIMA RESISTENCIA A FLEXIÓNEN COLUMNAS

DISEÑO SISMORRESISTENTE DE ESTRUCTURAS APORTICADAS DE CONCRETO ARMADORESISTENCIA MINIMA A FLEXION EN COLUMNAS

ANÁLISIS COMPARATIVO DE LA RESISTENCIA MÍNIMA A LA FLEXIÓN EN COLUMNAS DE CONCRETO ARMADO



ANÁLISIS COMPARATIVO DE LA RESISTENCIA MÍNIMA A LA FLEXIÓN EN COLUMNAS DE CONCRETO ARMADOTrabajo Especial de Grado de Aponte JhonyTutor: Norberto Fernández (FI-UCV-2009)

Fuente: Análisis Comparativo de la Resistencia Mínima a la Flexión en Columnas de Concreto Armado.Trabajo Especial de Grado de Aponte Jhony. UCV-FI Marzo 2009.

COMPARAR LOS PROCEDIMIENTOS N°1 Y N°2 ESTABLECIDOS EN LA NVF-2006 DEL CAPITULO 18


PROCEDIMIENTO N°1 MODELO N°1




PROCEDIMIENTO N°1. MODELO N°1








RESULTADOS DE ACEROS EN COLUMNAS




RESULTADOS DE ACEROS EN COLUMNAS

PROCEDIMIENTO N°1 PROCEDIMIENTO N°2


ANALISIS NO LINEAL PUSHOVER PROCEDIMIENTO N°1




ANALISIS NO-LINEAL. PUSHOVER. PROCEDIMIENTO N°1






ANALISIS NO-LINEAL. PUSHOVER. PROCEDIMIENTO N 1


ANALISIS NO-LINEAL PUSHOVER PROCEDIMIENTO N°1



ANALISIS NO LINEAL. PUSHOVER. PROCEDIMIENTO N 2






ACERO POR CONFINAMIENTO





COMENTARIO



DISEÑO SISMORRESISTENTE DE ESTRUCTURAS APORTICADAS DE CONCRETO ARMADOACERO PARA CONFINAMIENTO

EVALUACION DEL ACERO DE CONFINAMIENTO EN COLUMNAS SEGÚN LA NORMA NEOZELANDESA NZS 3101-95 Y LANORMA VENEZOLANA FONDONORMA 1753-2006



Trabajo Especial de Grado de Saravo RonnieTutor: Norberto Fernández (FI-UCV-2010)

La Norma Venezolana Fondonorma 1753-2006 establece que el acero de confinamiento en columnas

es el mayor valor entre dos expresiones. Estas expresiones dependen de la separación de ligaduras , lageometría de las columnas, la resistencia a la compresión del concreto y el esfuerzo cedente del acerode refuerzo (Ver ecuaciones 1 y 2).

(Ecu. 1)

(Ecu. 2)

Por otro lado, el acero de confinamiento según la expresión de la Norma Neozelandesa NZS 3101-1995 está sustentado en experimentos que determinan la influencia del acero transversal de lascolumnas sobre la reducción del pandeo inelástico del acero longitudinal de elementos sometidos acompresión. Por tanto, la expresión depende no sólo de las variables anteriores sino también del

factor de curvatura, del acero longitudinal y de la carga axial (Ver ecuación 3).

(Ecu. 3)

Fuente: Evaluación del Acero de Confinamiento en Columnas según NVF-06 y NZS 3101-95.Trabajo Especial de Grado de Saravo Ronnie. UCV-FI Octubre 2010.


ECUACION GENERAL



Watson y Park probaron que los valores del factor curvatura (fu/fy) oscilan entre 10 y 20 paradiferentes niveles de ductilidad (Watson y Park, 1989). Convencionalmente se ha adoptado el valor de 20. Sustituyendo dicho valor en la fórmula general se obtiene la siguiente ecuación:

Cabe destacar que la Norma NZS 3101-95 establece en su artículo 8.5.4.3 que si el producto *m es mayor a 0.40, deberá tomarse 0.40. Del mismo modo establece que la relaciónAg/Ac no deberá tomarse menor a 1.20.

El método empleado en la Norma NZS 3101 establece adicionalmente que el Área de acero

de confinamiento en la dirección de pandeo potencial de la barra longitudinal no debe ser menor que el valor dado por la siguiente fórmula:



En la figura II se muestra un ejemplo para la estimación del acero de confinamiento, el cual fue



obtenido haciendo uso de la ecuación 3 y según las expresiones planteadas en la Norma ACI 318-89, lascuales son similares a las ecuaciones 1 y 2 de la N.V.F 1753-06.

Los datos empleados en dicho ejemplo fueron los siguientes: Separación de ligaduras (S) de 10cm,

esfuerzo cedente del refuerzo transversal (fyt) de 300Mpa, esfuerzo cedente del refuerzo longitudinal (fy)de 430Mpa, cuantía geométrica () de 0.02 y recubrimiento de ligaduras de 4cm.

Figura II: Comparación ACI 318-89 con NZS 3101-1995Fuente: Norma NZS 3101-1995



Ejemplo Base:



Con el objeto de mostrar la interacciónde ambas formulaciones para el acero deconfinamiento, se realizó un ejemplo

base considerando el esfuerzo cedentedel acero de refuerzo (fy) de4200kgf/cm2 y una resistencia a lacompresión del concreto (f’c) de250kgf/cm2. Igualmente se consideraroncolumnas cuadradas de 50cm de lado yseparación de ligaduras de 10cm. Losresultados se muestran en la Figura IV.

Figura IV: Cálculos de Ejemplo Base

Fuente: Elaboración Propia

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

0 0.5 1 1.5

A s h ( c m 2 )

.

Ash NZS 3101-95

Ash NVF1753-2006




•Al observar los resultados de los tres modelos analizados en las figuras XIII, XIV y XV, asícomo en las tablas XV, XVI y XVII se evidenció que el acero de confinamiento para las

columnas, obtenido mediante la formulación de la Norma Venezolana es ampliamente superior en todos los niveles al acero de confinamiento obtenido según la expresión planteada en lanorma neozelandesa (NZS 3101-95).

•En algunos casos la expresión neozelandesa utilizada para la determinación del acero deconfinamiento en columnas no dio resultados coherentes ya que algunos valores del acero deconfinamiento fueron negativos, específicamente aquellos valores donde el porcentaje de

carga axial fue inferior al 30%. En estos casos la norma NZS 3101-95 plantea otrasexpresiones para la estimación del acero transversal (Ver ecuación 2.8 del capítulo II).

•En ninguno de los casos estudiados predominó la expresión para el acero de confinamiento encolumnas de la norma neozelandesa (NZS 3101-95), debido a que las dimensiones de lascolumnas fueron considerables, esto con el objeto de cumplir los criterios del capítulo 18 parael diseño sismorresistente (N.V.F. 1753-2006) y especialmente las derivas inelásticas máximas permitidas según la Norma Covenin (N.V.C. 1756-2001).



ACERO PARA CONFINAMIENTO



En los primeros tres modelos no se pudo determinar hasta que punto conviene aplicar

cada una de las expresiones para el acero de confinamiento de las columnas, ya quelos porcentajes de carga axial fueron bastante reducidos. Por tanto, se desarrollarontres modelos adicionales, en los cuales, se alcanzaron mayores porcentajes de cargaaxial, ya que no se tomaron en cuenta los cambios en las dimensiones de las columnas para cumplir con el control de desplazamientos laterales y la resistencia mínima aflexión.

Igualmente estos modelos permitieron verificar el efecto que tiene la resistencia a lacompresión del concreto (f’c) y el esfuerzo cedente del acero (fy) en las expresionesestudiadas. En la figura XVI se pueden observar los cálculos hechos para el casodonde f’c es 250kgf/cm2 y fy es 4200kgf/cm2. En la figura XVII se observa el gráficocon los resultados para los 3 casos adicionales.






•Columna cuadrada lado: 70cm

•Separación ligaduras: 10cm

•Acero longitudinal: 100cm2

•Primer modelo:fy=2800kgf/cm2f’c=210kgf/cm2

•Segundo modelo:

fy=300Mpa(3058kgf/cm2)f’c=30Mpa (306kgf/cm2)

•Tercer modelo:fy=4200kgf/cm2f’c=250kgf/cm2

Figura XVI: Cálculo Modelo AdicionalFuente: Elaboración PropiaFuente: Evaluación del Acero de Confinamiento en Columnas según NVF-06 y NZS 3101-95.Trabajo Especial de Grado de Saravo Ronnie. UCV-FI Octubre 2010.



25.00



0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00

A S H ( c m 2 )

%N

fy=2800 y f'c=210 NZS3101-95

fy=2800 y f'c=210 N.V.F.1753-2006

fy=4200 y f'c=250 NZS3101-95

fy=4200 y f'c=250 N.V.F.1753-2006

fy=3058 y f'c=306 NZS3101-95

fy=3058 y f'c=306 N.V.F.1753-2006

En la figura XVII se puede observar que para el modelo 1, donde fy=2800kgf/cm2 y f’c=210kgf/cm2 el

cruce entre ambas expresiones ocurre aproximadamente cuando se alcanza el 50% de carga axial. En elmodelo 2, donde fy=3058kgf/cm2 y f’c=306kgf/cm2 la expresión neozelandesa gobierna sobre lavenezolana cuando se alcanza el 40% de carga axial. Finalmente, en el modelo 3, dondefy=4200kgf/cm2 y f’c=250kgf/cm2 el cruce entre ambas expresiones ocurre cuando el porcentaje decarga axial es 60%. Estos resultados implican que dependiendo de las resistencias de los materialesempleados, el cruce entre ambas expresiones ocurre en diferentes puntos.

Figura XVII: Resultados Modelos AdicionalesFuente: Elaboración Propia






ROTULA DESPLAZADA





COMENTARIO



Tema 7 Capitulo 18

Documents

Transcript of Tema 7 Capitulo 18