043-MER-DISEÑO-V_111013_Rev5

20
DIS 1 Institu Se evaluó “T”, ensay un modelo trabajo se longitudina se dan reco The results sections wh the Ruaum with those to a signifi study, reco En enfoque análisis de se debe rev cantidad y mayores de herramient acciones sí limitacione las principa Esto indica para el aná caso de ed muro se pu se concentr caso de mu interacción edificios co SEÑO SÍSM M uto de Ingeniería el comportami yados por otros o de armadura demuestra que al en el extremo omendaciones p s of experime hich were teste moko nonlinear obtained in th icant tensile str ommendations es modernos d la estructura p visar los detalle distribución d emandas de de a de análisis q ísmicas. En est es en la predicc ales característ a que es necesa álisis sísmico d dificios con mu uede modelar c ra en una deter uros, la definic n de momentos on muros estru DEL 6 AL 9 SOC XIX MICO DE M Mario E. Rodríg a, Universidad N mrod@unam.m iento ante carg s autores. Los m no lineal. Lo e las deformac o del alma, llev para el diseño ental studies o ed by other aut r program and e experimental rain and to a c are given for a de diseño sísm para conocer e es del refuerzo de este refuerzo formaciones. E que pueda con tudios anterior ción de la resp ticas de la resp ario contar con de una estructu uros estructura on un elemento rminada longit ción de L p es en s y cortantes en ucturales con es 9 DE NOVIEMBRE DE CIEDAD MEXICAN X CONGRESO MUROS DE DESPL guez (1) , Arcán Nacional Autónom Coyoacán, M mx, arkangel_ort R gas laterales d muros se estud os resultados s ciones del tipo van al pandeo sísmico de mu A f slender wall thors are invest a nonlinear tr l studies. This compressive st a displacement- INTR mico de estruct el valor máximo transversal de o para lograr e Esto sugiere qu siderar de man res se ha demo puesta de la es puesta de la es n un procedimi ura. Es usual q ales, los progra o tipo “frame” tud de éste, a la n realidad arbit n un muro. Po stos programas E 2013, BOCA DEL RÍO NA DE INGENIER O NACIONAL D E CONCRET AZAMIEN ngel Ortiz (1) , M ma de México, C México, D.F, CP. t[email protected]m RESUMEN de dos muros d diaron emplean se compararon o cíclico de tr de estas barras uros de concreto BSTRACT l RC specimen tigated in this r russ modeling research show train at the rev -based design o RODUCCIÓN turas es usual o esperado del e los elementos el confinamient ue para el análi nera adecuada ostrado que en tructura, porqu structura, la cu iento más elab que este tipo de amas de análi , para el cual s a cual se denom traria. Ademá or estos motiv s de análisis po DE O VERACRUZ, HOTEL ÍA SÍSMICA A.C. DE INGENIERÍ A TO REFOR NTO. Miguel A. Torre Circuito Interior, . 04510. m, matorresm@g de concreto ref ndo el program n con los obte racción y com s. Con base en o reforzado ba ns with rectan research. The approach. The ws that the load versal of loadin of RC structura N que para el s l desplazamien s estructurales to necesario en isis sísmico de el posible com general el aná ue con este tip ual es del tipo borado que el a e análisis sea d sis que existen se considera qu mina longitud ás, es complejo vos los resultad odrían ser incor L GALERÍA PLAZA A SÍSMICA RZADO BA es Matos (1) , , Ciudad Univer gmail.com forzado, con s ma de análisis n enidos experim mpresión en la los resultados asado en despla ngular-shaped wall specimen e computed re ding cycle at ba ng. Based on al walls, ismo de diseñ nto lateral de la de manera que n las zonas de estructuras se mportamiento álisis sísmico d po de análisis n inelástico para análisis elástico del tipo dinám n generalment ue la respuesta plástica, L p . o considerar de dos que se obte rrectos. ASADO EN rsitaria, Delegaci sección rectang no lineal Ruaum mentalmente. E as barras de re de esta investi azamiento. and T-shaped ns were studied sults were com ar buckling is r results shown ño se lleve a c a estructura. Ad e se pueda con estos element debe contar c de la estructur del tipo elástico no es posible o a el sismo de d o, que sea ade ico no lineal, y te consideran q inelástica en e Sin embargo, p e manera adecu engan del anál ión gular y moko y En este efuerzo igación d cross d using mpared related in this cabo el demás, ocer la tos con on una ra ante o tiene obtener diseño. ecuado y en el que un el muro para el uada la lisis de

description

diseño estructural

Transcript of 043-MER-DISEÑO-V_111013_Rev5

  • DIS

    1 Institu

    Se evalu T, ensayun modelotrabajo se longitudinase dan reco

    The resultssections whthe Ruaumwith those to a signifistudy, reco

    En enfoqueanlisis de se debe revcantidad y mayores deherramientacciones slimitacionelas principaEsto indicapara el ancaso de edmuro se puse concentrcaso de muinteraccinedificios co

    SEO SSM

    M

    uto de Ingeniera

    el comportamiyados por otroso de armadura

    demuestra queal en el extremoomendaciones p

    s of experimehich were teste

    moko nonlinearobtained in th

    icant tensile strommendations

    es modernos dla estructura p

    visar los detalledistribucin d

    emandas de dea de anlisis qsmicas. En estes en la prediccales caractersta que es necesalisis ssmico ddificios con muuede modelar cra en una deteruros, la definicn de momentoson muros estru

    DEL 6 AL 9

    SOC

    XIX

    MICO DE M

    Mario E. Rodrg

    a, Universidad N

    [email protected]

    iento ante cargs autores. Los m

    no lineal. Loe las deformaco del alma, llevpara el diseo

    ental studies oed by other autr program and e experimentalrain and to a care given for a

    de diseo ssmpara conocer ees del refuerzo

    de este refuerzoformaciones. E

    que pueda contudios anteriorcin de la respticas de la respario contar conde una estructuuros estructuraon un elementorminada longitcin de Lp es ens y cortantes enucturales con es

    9 DE NOVIEMBRE DE

    CIEDAD MEXICAN

    X CONGRESO

    MUROS DEDESPL

    guez (1), Arcn

    Nacional AutnomCoyoacn, M

    mx, arkangel_ort

    R

    gas laterales dmuros se estudos resultados sciones del tipovan al pandeo ssmico de mu

    A

    f slender wallthors are investa nonlinear tr

    l studies. This compressive sta displacement-

    INTR

    mico de estructel valor mximo transversal de

    o para lograr eEsto sugiere qusiderar de man

    res se ha demopuesta de la espuesta de la esn un procedimiura. Es usual qales, los prograo tipo frametud de ste, a lan realidad arbitn un muro. Postos programas

    E 2013, BOCA DEL RO

    NA DE INGENIER

    O NACIONAL D

    E CONCRETAZAMIEN

    ngel Ortiz (1), M

    ma de Mxico, CMxico, D.F, [email protected]

    RESUMEN

    de dos muros ddiaron empleanse compararono cclico de trde estas barras

    uros de concreto

    BSTRACT

    l RC specimentigated in this rruss modeling research show

    train at the rev-based design o

    RODUCCIN

    turas es usual o esperado del

    e los elementosel confinamientue para el anlinera adecuada

    ostrado que en tructura, porqustructura, la cuiento ms elab

    que este tipo deamas de anli, para el cual sa cual se denomtraria. Ademor estos motivs de anlisis po

    DE O VERACRUZ, HOTEL

    A SSMICA A.C.

    DE INGENIERA

    TO REFORNTO.

    Miguel A. Torre

    Circuito Interior,. 04510.

    m, matorresm@g

    de concreto refndo el programn con los obteraccin y coms. Con base en o reforzado ba

    ns with rectanresearch. The approach. The

    ws that the loadversal of loadinof RC structura

    N

    que para el sl desplazamiens estructurales to necesario enisis ssmico de

    el posible comgeneral el an

    ue con este tipual es del tipo borado que el ae anlisis sea dsis que existen

    se considera qumina longitud

    s, es complejovos los resultadodran ser incor

    L GALERA PLAZA A SSMICA

    RZADO BA

    es Matos (1),

    , Ciudad Univer

    gmail.com

    forzado, con sma de anlisis nenidos experimmpresin en la

    los resultados asado en despla

    ngular-shaped wall specimen

    e computed reding cycle at bang. Based on al walls,

    ismo de disento lateral de lade manera quen las zonas de estructuras se

    mportamiento lisis ssmico dpo de anlisis n

    inelstico paraanlisis elsticodel tipo dinmn generalmentue la respuesta plstica, Lp.

    o considerar dedos que se obterrectos.

    ASADO EN

    rsitaria, Delegaci

    seccin rectangno lineal Ruaummentalmente. Eas barras de re

    de esta investiazamiento.

    and T-shapedns were studiedsults were comar buckling is rresults shown

    o se lleve a ca estructura. Ade se pueda conestos elementdebe contar cde la estructur

    del tipo elsticono es posible oa el sismo de do, que sea adeico no lineal, yte consideran qinelstica en eSin embargo, p

    e manera adecuengan del anl

    in

    gular y moko y En este efuerzo igacin

    d cross d using mpared related in this

    cabo el dems, ocer la tos con on una ra ante o tiene obtener diseo. ecuado y en el que un

    el muro para el uada la lisis de

  • XIX Congreso Nacional de Ingeniera Ssmica Boca del Ro, Veracruz, 2013

    SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERA SSMICA A.C.

    Para resolver la problemtica anterior es necesario poder modelar el muro sin que sea necesario el empleo de la longitud plstica en el muro, y sin tener que considerar la interaccin de momentos y cortantes. A la fecha esto se ha podido hacer modelando el muro con elementos finitos no lineales o con anlisis del tipo no lineal que emplea elementos fibras. Sin embargo, el primer tipo de anlisis es sensible a los detalles de seleccin de elementos finitos, como tambin al tamao y nmero de stos. Para el caso de anlisis con fibras es posible encontrar problemas de convergencia en las soluciones numricas. Esto indica que es necesario el empleo de herramientas de anlisis sin estas limitaciones. En este trabajo se emple un procedimiento de anlisis dinmico no lineal que no tiene estas limitaciones, y sus resultados se comparan con los que se obtuvieron en ensayes de muros de concreto reforzado estructurales llevados a cabo por otros autores. La comparativa de los resultados calculados con este tipo de anlisis y los resultados medidos en estos ensayes permiti validar el procedimiento de anlisis no lineal propuesto. Con el modelo analtico empleado en este estudio, se pudo adems encontrar la historia de deformaciones en las barras de refuerzo longitudinal crticas en los muros ensayados, y en esta historia de deformaciones se identificaron las deformacin en las barras correspondientes al pandeo de stas, observado en los ensayes experimentales, lo que permiti validar el procedimiento propuesto de diseo de un muro, considerando el modo de falla asociado al pandeo de las barras. ESTUDIOS EXPERIMENTALES DEL COMPORTAMIENTO SSMICO DE MUROS ESTRUCTURALES

    DE CONCRETO REFORZADO Con el fin de validar el procedimiento analtico propuesto para el diseo ssmico de muros estructurales, en este estudio se evalu el comportamiento de especmenes representativos de muros estructurales de concreto reforzado de secciones rectangulares y T, ensayados por Thomsen y Wallace (2004) empleando cargas laterales cclicas reversibles hasta la falla de los muros. Estos especmenes se construyeron a escala 1/4 y representaban los muros estructurales de un edificio prototipo del tipo dual de seis niveles ubicado en California, USA. La Fig 1 muestra las dimensiones y algunas caractersticas de los muros de seccin rectangular, Fig 1(a), muros RW1 y RW2, y de seccin T, especmenes TW1 y TW2. Los especmenes tenan una altura, hw, igual a 3658 mm, una longitud, lw, igual a 1219 mm, y un espesor, h, igual a 102 mm (Fig 1).

    (a) Muros RW1 y RW2 (b) Muros TW1 y TW2

    Figura 1 Geometra y dimensiones de los especmenes ensayados (dimensiones en mm)

    1023658

    1219

    3658

    102

    1219 1219

  • Diseo de En el diseCaptulo 2especificadpara el DFssmico, QLos especmcomo

    donde es De acuerdoDr igual a refuerzo tramuros. Lopara los esp Los especseccin Tdimetro d1999) El eRW1, peroEsto indicaespcimen sera ms epara este es Como se asemejantesembargo, eque para epandeo delseleccionar

    los especmen

    o de los esp21 del ACI-31dos por las NoF (NTCC, 200, igual a 3, seccmenes fueron d

    el desplazamie

    o con los menc0.015, fue ne

    ansversal requos detalles de rpecmenes RW

    menes cuyos , TW2. Se dee la barra de reespcimen RW

    o con espaciama que el pandRW2 (Rodrig

    evidente en el cstudio al espc

    aprecia en las Fs, lo que se hizen el caso del eel caso seleccil refuerzo longr para este estu

    Figura

    102

    8 barras #3

    1519

    DEL 6 AL 9

    SOC

    XIXnes

    pecmenes se e8-95 (ACI 31

    ormas Tcnicas4) para elemecin 6.5.2 de ladiseados para

    rw

    Dh

    =

    ento lateral rela

    cionados requisecesario confinuerido por el Crefuerzo horizo

    W1 y TW1 se m

    resultados no ebe mencionar efuerzo longitu

    W2 tena una remiento de estribdeo del refuerzguez et al., 199caso del espc

    cimen RW1.

    Figs 2 y 3, loszo para conoceespcimen Tonado TW1, cgitudinal en TWudio al espcim

    a 2 Dimensiones

    3 (=9.6 mm)

    52 152

    9 DE NOVIEMBRE DE

    CIEDAD MEXICAN

    X CONGRESO

    emplearon los 8, 1995), Thos Complementntos de refueras NTCC (200a una demanda

    ativo a la base

    sitos de diseo nar el concretoaptulo 21 del

    ontal y verticalmuestran en las

    se muestran eque la relaci

    udinal, es relevelacin volumbos menores, lazo longitudina99). Esto sugieimen RW1 qu

    s detalles de cer el comportam no seleccionacon relacionesW1 ocurrira a

    men TW1.

    s y detalles del

    barras #2 (=

    E 2013, BOCA DEL RO

    NA DE INGENIER

    O NACIONAL D

    requisitos de omsen y Walltarias para Disrzo en muros e4). de distorsin g

    del nivel azote

    del ACI-318 yo en los borde

    ACI-318-95, l de los muros,Figs 2 y 3, res

    en este artculn s/db, donde e

    vante en el probtrica de refuera relacin s/dbl en el espciere que el prob

    ue en el caso de

    onfinamiento miento de un mado, TW2, el cs s/db menoresantes que para

    l refuerzo del m

    1219572

    =6.4mm) @ 190

    DE O VERACRUZ, HOTEL

    A SSMICA A.C.

    DE INGENIERA

    elementos delace (2004). Eseo y Construestructurales d

    global, Dr, igu

    ea.

    y NTCC (2004es de los murolo que se logr, as como de spectivamente.

    lo fueron el des s la separacblema del panrzo transversal para el primer

    imen RW1 ocblema del pandel espcimen R

    en los bordes muro de secciconfinamiento s, 3.3 y 8, resa el caso del e

    muro RW1 (dime

    Estribos

    15

    mm

    L GALERA PLAZA A SSMICA

    e refuerzo en Esto requisitos uccin de Estrdiseados para

    ual a 0.015, par

    (1)

    4), para lograr los, con la rela con estribos los estribos en

    de seccin rectcin a centros ddeo de esta bal comparable cro fue 5.3, y p

    currira antes qdeo de barras eRW2, razn qu

    de los muros n T con confien los bordes

    spectivamente. espcimen TW

    ensiones en mm

    152

    (=4.8 mm) @ 7

    52

    bordes de muson similares

    ructuras de Coa un comportam

    rmetro que se

    la distorsin obacin volumtr

    en los bordes n los bordes de

    tangular, RW2de estribos y d

    arra (Rodriguezcon el del espara el segundoque para el caen estos especue llev a selec

    RW1 y TW1 finamiento pob

    del muro fue Esto sugiere

    W2, razn que l

    m)

    76 mm

    19

    64

    uro del s a los oncreto miento

    define

    bjetivo rica de de los

    e stos,

    2, y de db es el z et al., cimen o fue 8. aso del menes ccionar

    fueron re. Sin mayor que el llev a

  • XIX Congreso Nacional de Ingeniera Ssmica Boca del Ro, Veracruz, 2013

    SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERA SSMICA A.C.

    Figura 3 Dimensiones y detalles del refuerzo en el muro TW1 (dimensiones en mm)

    Materiales La resistencia a compresin especificada para el concreto (fc) en los especmenes RW1 y TW1 fueron 25.7 MPa y 26.5 MPa, respectivamente, y en las fechas de ensayes de estos especmenes las resistencias medidas en cilindros fueron 31.7 MPa y 34 MPa, respectivamente, Tabla 1. Para el acero de refuerzo se emplearon dos tipos. Para el refuerzo horizontal y vertical de los muros el acero empleado fue del tipo ASTM 615, con resistencia de fluencia especificada (fy) igual a 414 MPa, y esfuerzo de fluencia medido igual a 434 MPa (Tabla 1). Para el refuerzo transversal en los elementos de borde se emple alambre, con caractersticas similares a las de los aceros tipo ASTM 615 (Thomsen y Wallace, 2004).

    Tabla 1.Propiedades de materiales

    ESPCIMEN

    MPa MPa MPa MPa

    RW1 25.7 31.7 414 434

    TW1 26.5 34 414 434

    Caractersticas de los ensayes experimentales de los muros estudiados En los estudios experimentales de los especmenes se emple gatos hidrulicos en la parte superior de los muros, los que permitieron aplica una carga axial constante igual a aproximadamente 0.10 Ag fc, donde Ag es el rea de la seccin transversal del muro. Durante los ensayes se evit de manera intencional los desplazamientos fuera del plano de los muros. La carga lateral se aplic en el extremo superior de los especmenes con un gato hidrulico apoyado en

    1219

    1219

    102

    152 152 152 15219 19572

    152

    152

    572

    152

    152

    19

    8 barras #3 (=9.5 mm)

    barras #2 (=6.4mm) @ 190 mm

    barras #2 (=6.4mm) @ 190 mm

    Estribos (=4.8 mm) @ 76 mm

    102

    8 barras #3 (=9.5 mm)

    64

    Estribos (=4.8 mm) @ 76 mm

  • un extremo(Thomsen y

    La historiaRW2 se emesto debidoque la relaparmetro

    ESTUDI

    Se obtuvieremple el pestructuralela seccin cDr fue iguadiseo medobtuvo con

    El desplaza

    donde y es

    o en un muroy Wallace, 200

    a de desplazammple un mayoo a la mayor cacin s/db en elen el espcime

    IOS ANALT

    ron las relacioprograma BIAes es necesariocuando los mual a 0.015. Condido en el extrn el siguiente p

    amiento lateral

    s el desplazami

    Actu

    Muro d

    DEL 6 AL 9

    SOC

    XIX de reaccin. 04).

    Figura 4 Esque

    mientos lateraleor nmero de apacidad de del refuerzo de cen RW1.

    TICOS DEL C

    nes momento-AX (Wallace, 1o conocer el vauros alcanzan lan este valor y laremo superior rocedimiento.

    l se define com

    u y p = +

    iento de fluenc

    2

    3y w

    y

    h =

    uador Hidralico

    de reaccin

    9 DE NOVIEMBRE DE

    CIEDAD MEXICAN

    X CONGRESOLa Fig 4 mue

    ema de ensayo

    es aplicada fueciclos de desp

    eformacin lateconfinamiento

    OMPORTAMCONCRE

    -curvatura de la989). Para eva

    alor de la curvaa deformacin a ec (1) es poside los muros,

    mo:

    cia, y p es el d

    Marco de Carga

    Celda de carga

    E 2013, BOCA DEL RO

    NA DE INGENIER

    O NACIONAL D

    estra un esque

    o de especmen

    e semejante enplazamientos reeral del espcimen los bordes

    MIENTO SSMETO REFORZ

    as secciones taluar aspectos ratura ltima, ude diseo Dr. C

    ible obtener el u, con lo cua

    esplazamiento

    3ESPCIMEN

    Cimentacin

    1219

    Losa de reaccin

    DE O VERACRUZ, HOTEL

    A SSMICA A.C.

    DE INGENIERA

    ema de la form

    es (dimensione

    n los especmeeversibles quemen RW2. Comdel muro RW

    MICO DE MUZADO

    picas de los mrelevantes del u, la cual se deComo se ha col desplazamienal se obtiene

    plstico, los c

    686

    3658

    152

    Gatos hidralicos

    Cables depostensado

    L GALERA PLAZA A SSMICA

    ma de ensaye

    es en mm)

    enes, excepto qe para el caso dmo se ha expli

    W2 fue mayor q

    UROS ESTRU

    muros RW1 y Tcomportamien

    efine como la comentado, paranto lateral esperu = 55 mm.

    (2)

    uales se define

    (3)

    de los espec

    que en el espdel espcimen icado, esto se dque el valor pa

    UCTURALES

    TW1, para lo cnto ssmico de curvatura que aa los casos en erado para el sis La curvatura

    en como:

    menes

    cimen RW1, debi a ara este

    S DE

    cual se muros

    alcanza estudio smo de a u se

  • XIX Congreso Nacional de Ingeniera Ssmica Boca del Ro, Veracruz, 2013

    SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERA SSMICA A.C.

    max( 1) ( ) ( 0.5 )p y p u y w pACI

    M L h LM

    = + (4) donde Mmax es el momento resistente mximo que se puede calcular para la seccin crtica del muro. Se puede obtener con el momento mximo calculado con las relaciones momento-curvatura de la seccin del muro. MACI es la resistencia a flexin de diseo del muro, la cual se puede obtener con uno de los dos siguientes criterios:

    a) Con el empleo del bloque de esfuerzos del ACI-318, considerando un factor de reduccin de resistencia igual a 1, las propiedades medias de los materiales y c=0.003, donde c es la deformacin de la fibra extrema en compresin de la seccin.

    b) Con el valor del momento en el diagrama momento-curvatura calculado, correspondiente a c=0.003. La curvatura de fluencia, y, se define como:

    '

    'ACI

    y yy

    MM

    = (5)

    donde y se obtiene del diagrama momento-curvatura cuando ocurre la primera fluencia del refuerzo longitudinal, la cual ocurre para el momento My. Con las ecs (2) a (5), el valor u = 55 mm, el valor hw = 3,658 mm, los valores de Mu y MACI para los especmenes, anteriormente comentados, as como considerando Lp= 0.5 lw, permiti obtener para u el valor 2.3x10-5 mm-1. Diagramas momento-curvatura y perfil de deformaciones para los muros RW1 y TW1 La Fig. 5 (a) muestra el diagrama momento-curvatura calculado para la seccin del muro rectangular RW1, en el cual se indica el valor calculado de u anteriormente comentado; adems, en este diagrama se observa un crculo negro, el cual permite identificar el punto del diagrama donde ocurre la deformacin c igual a 0.003. La Fig. 5(b) muestra el perfil de deformaciones calculado para la condicin de curvatura ltima, u, en la que se aprecia que el valor mximo de c para esta curvatura es moderado. Adems, se aprecia que la profundidad de la zona de la seccin en compresin es pequea, es decir la cantidad de confinamiento que se requerira en el borde del muro sera tambin moderada. Como se sabe, de acuerdo con el ACI 318-11, as como con las NTCC (2004), para considerar que un muro es dctil se requiere confinar la zona en compresin del concreto en la regin donde c es mayor que 0.003. Esto llevara en el caso del muro RW1, a que la profundidad de la zona en compresin que es necesario confinar sea slo 77 mm, dimensin incluso menor que la del espesor del muro, valor pequeo como se puede apreciar tambin en la Fig 5(b).

    (a) (b)

    Figura 5 Muro RW1. Relacin M- calculada, seccin tpica de muro y perfil de deformaciones (dimensiones en mm)

    205

    st=0.023 c=0.0048

    1219

    CompresinTensin

    SECCIN DEL MURO RW1

    DEFORMACIONES

    u=0.000023 mm-1

    00

    200

    400

    600

    800

    1000

    1200

    0.00002 0.00004 0.00006 0.00008 0.0001

    Mome

    nto (k

    N-m)

    Curvatura (1/mm)

    P=0.1Ag f'cRW1

    u=0.000023 mm-1

    st=0.014c=0.003

    1400

  • En lo que seccin TT, TW1,anteriormenocurre la dmuestran qimportanteRW1 antermm, lo qudeformacimuro rectaseccin Trelevante e

    Figura 6 M

    Descripci La Fig 7 mRuaumokocomportamdetallada selineal, el crepresentanEstas diagode los elemde beff dep

    0

    1 20

    Mome

    nto (k

    N-m)

    1 00

    8 00

    60 0

    40 0

    200

    1 40

    sigue se muesT. La Fig 6 (a

    para los casosnte calculado p

    deformacin cque cuando el , sino tambinriormente comue representa 8n c es bastanangular RW1, F ocurre cuandn el comportam

    Muro TW1. Relac

    n del modelo

    muestra esquemo (Carr, 2010)miento no lineae encuentra encual cuenta con al concreto, conales en cada

    mentos diagonaende de la incl

    00

    00

    0 .00 00

    00

    0

    0

    0

    0

    c = 0 .0 0 300

    T

    C

    DEL 6 AL 9

    SOC

    XIXstra que el esca) muestra diags de patn en trpara u. Tambic igual a 0.003patn est en t

    n la deformacientado. Para e80% de la lon

    nte pequea, mFig 5(b). Es ddo el patn se emiento ssmico

    ciones M- calcanaltico emp

    mas de los mo) para el anlal de stos. En n la librera del n cuatro nudocuya orientacinivel de los m

    ales es igual al pinacin del ele

    0 2 0 .0 0 0 0 4C u

    u= 0 .0 0 00 2 3

    s t= 0 .0 0 2 3c = 0 .0 2 9

    s t= 0 .0 3c = 0 .0 0 1 5

    9 DE NOVIEMBRE DE

    CIEDAD MEXICAN

    X CONGRESOcenario es difegramas momenraccin y patnin estos diagra3. Los resultadtraccin, la zon mxima paste caso, la zongitud del mu

    menor que 0.003decir, el caso mencuentra en tro de un muro es

    (a)

    culadas, secci

    pleado para el

    odelos analticlisis de la resestos modelosprograma Rua

    os y seis barran es deseable

    muros se caractproducto de un

    emento diagona

    0 .0 0 0 0 6u rva tu ra (1 /m m )

    m m -1

    s t= 0 .0c = 0 .0 0

    E 2013, BOCA DEL RO

    NA DE INGENIER

    O NACIONAL D

    erente, y menonto-curvatura cn en compresiamas muestrandos del perfil dona en comprera c es bastan

    ona en compresuro. Por el con3, Fig 6(b), e i

    ms desfavorabraccin. Comostructural con s

    n tpica de mur

    anlisis ante a

    os empleados spuesta de los se emplea el amoko. Un elemas, Fig 7. Do

    que coincida cerizan por ser n ancho efectival.

    0 .0 0 0 0 8 0

    P = 0 .0 9A g f'cT W 1

    C

    T7 40 3

    C o

    DE O VERACRUZ, HOTEL

    A SSMICA A.C.

    DE INGENIERA

    os favorable, ecalculados par

    n. Adems, enn, con un crculde deformaciosin del concr

    nte mayor que sin en el almntrario, cuandincluso menor ble de capacido se muestra poseccin transve

    ro y perfil de de

    acciones ssmi

    con el prograos especmenesl elemento denmento Lattices de estas barcon la de la disparalelos, Fig

    vo, beff, Fig 7(a

    0 .0 0 0 1

    58

    c = 0 .0 0

    s t= 0 .

    S E C C I N

    D E F O R M A

    D E F O R M A

    u=

    C oT e n s i n

    o m p re s i n T e n s

    L GALERA PLAZA A SSMICA

    en el caso de lra la seccin dn estos diagramlo negro, en qunes para el mreto no slo tipara el caso d

    ma que es necesdo el patn estr que la correspdad de deformaosteriormente, ersal del tipo

    eformaciones (

    icas de muros

    ama de anlisiss RW1 y TW

    nominado Lattiemplea un mo

    rras son elemestribucin de e7. El rea de l

    a), y el espesor

    0 1 5

    20

    1 1 04

    0 0 2 2

    1 21 9N D E L M U R O T W

    A C IO N E S (P a t

    A C IO N E S (P a tn

    = 0 .0 0 0 0 2 3 m m -1

    u= 0 .0

    o m p re s i n

    i n

    los especmendel muro con smas se indica eue parte del dia

    muro TW1, Figene una profundel muro rectasario confinart en comprespondiente al caacin en un mesta caracters

    T.

    (b)

    (dimensiones e

    s estructurales

    s dinmico noW1, consideranice, cuya descrodelo de armadentos diagonalesfuerzos princla seccin transdel muro, h. E

    s t= 0 .0 3

    4

    c = 0 .0 2 514

    W 1

    n e n te n s i n )

    n e n co m pre s in )

    1

    0 0 0 0 2 3 m m -1

    nes con seccin el valor agrama g 6 (b), ndidad

    angular es 970 in, la aso del

    muro de stica es

    en mm)

    s

    o lineal ndo el ripcin dura no es que

    cipales. sversal

    El valor

    )

  • XIX Congreso Nacional de Ingeniera Ssmica Boca del Ro, Veracruz, 2013

    SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERA SSMICA A.C.

    (a) Muro RW1

    (b) Muro TW1

    Figura 7 Esquema del modelo analtico empleado para muros

    NODO

    ELEMENTOS VERTICALES DE ACERO

    ELEMENTOS HORIZONTALESDE ACERO

    ELEMENTOS HORIZONTALESDE CONCRETO

    ELEMENTOS DE CONCRETO EN DIAGONAL

    ELEMENTOS VERTICALES DECONCRETO

    NIVEL 1

    NIVEL 2

    NIVEL 3

    NIVEL 4

    beff

    lwh

    NODO

    ELEMENTOS DE ACEROHORIZONTAL

    ELEMENTOS DE CONCRETOHORIZONTAL

    ELEMENTOS DE CONCRETOVERTICAL

    ELEMENTOS DE CONCRETO PARAREPRESENTAR EL PATN

    ELEMENTOS VERTICALES DEACERO DEL PATN

    NIVEL 1

    NIVEL 2

    NIVEL 3

    NIVEL 4

    lw

    h

    ELEMENTOS VERTICALES DE ACEROELEMENTOS DE CONCRETO EN DIAGONAL

    beff

    lw

  • Las barras rodea, Fig correspondelementos Lborde coinc Para las btraccin, sconcreto, Eresistente, f8cr, dondeesfuerzo mhacerse cer(2012) sugcada bruscemplee panal. (2012) r

    El parmetLattice hodeformaciLos valores Para represlos element Para las ddeformacioRestrepo (Ces igual a (2012) para0.1% se co0.1% t1elemento e

    donde Lg e2010).

    Para el cadeformacifuncin de

    Los parme

    horizontales y7. Las dimens

    de a estas barrLattice. En lociden con la de

    arras del eleme consider la

    Ec, se considerfct, igual a 0.33e cr es la defo

    mximo es fc, ro para la defo

    gieren u =0.24ca en la curvaneles de dimenrecomiendan p

    tro u para estorizontales y vn cc. El concrs de fcc, cc, y sentar las curvatos Lattice se e

    iagonales en cones en tracciCarr, 2010) par fc, donde a definir la relnsidera = 1. A tres se conn tres, Panagio

    es la longitud d

    aso de las dian en traccin L y se define c

    etros tres y res

    DEL 6 AL 9

    SOC

    XIXy verticales desiones de estasras. La Fig 7 ms casos en estuel acero de refu

    mento Lattice ha regla de hisr igual a 2fc/3 fc, en MPaormacin de ay cuando se

    ormacin u. Pa4%/L, donde La esfuerzo-def

    nsiones mayoreara u la siguie

    max (0.u =

    te estudio se everticales, el esreto confinadocu, se calcularo

    as esfuerzo-deemple el mod

    compresin den perpendicura las diagonal depende de acin - t1, cA partir de quensidera una vaotou et al. (201

    0t res

    gL s =

    del elemento d

    gonales en trares. Para toma

    como (Panagio

    maxres =

    para este estud

    9 DE NOVIEMBRE DE

    CIEDAD MEXICAN

    X CONGRESOel elemento Las barras son lasmuestra que enudio, la ubicaciuerzo longitudi

    horizontales ystresis de Sch/o , donde o

    a, y una resistenagrietamiento dalcanza este v

    ara tomar en cuL es la longitudformacin en ces que los empente expresin:

    .24% / , 0.4%L

    evalu con la esfuerzo en como empieza a peron empleando l

    formacin del elo de histres

    el elemento Laulares al eje des en compresit1. El progra

    cuya forma es de t1 alcanza el variacin lineal. 12) recomienda

    .6%

    gseno

    diagonal en tra

    accin, el esfuar en cuenta e

    otou et al., 2012

    (1.2 / , 2cr L

    dio se valuaron

    E 2013, BOCA DEL RO

    NA DE INGENIER

    O NACIONAL D

    attice represents que definen ntre cada nivein de las barrainal ms alejad

    y verticales quhoettler-Restre= 0.2%. Para ncia residual fdel concreto. Pvalor el concreuenta efectos dd del elemento compresin, d

    pleados en estu

    %)

    ec (6). Para el

    mpresin mximrder capacidadlas expresiones

    acero de refueis propuesto po

    attice, la capade la diagonal,in se considerama Ruaumokodel tipo trilinevalor tres, dond

    Sin embargo,an emplear par

    accin en metr

    uerzo resistentl efecto de tam2):

    )cr

    n con las ecs (7

    DE O VERACRUZ, HOTEL

    A SSMICA A.C.

    DE INGENIERA

    tan a las barrael rea contrib

    el, de los espeas verticales exdo del eje centr

    ue representan epo (Carr, 201el concreto en

    ft,res igual a 0.2Para el concreeto empieza ade tamao de m

    medido en medebido al efectudios de Vecch

    l concreto conmo que se alc

    d resistente a ps propuestas po

    erzo en los elemor Dodd y Rest

    acidad resisten, t1. En las cra que la capac

    ko emplea la real, Fig 8. Comde tres = 1%, s, para tomar era tres la expres

    ros, y g es el

    te, ft,res, es numao del elem

    7) y (8), respec

    L GALERA PLAZA A SSMICA

    as de refuerzo buyente de conecmenes estudxtremas de los roidal del muro

    al concreto, 10). El mduln traccin se c2 fct, en una defeto en comprea perder capacmalla del modeetros. Sin embto de tamao

    hio y Collins (1

    (6)

    nfinado en las canza en estas partir de la defoor Mander et. a

    mentos verticatrepo-Posada (

    nte de la diagocurvas de histcidad resistenteecomendacin

    mo se aprecia ee considera =en cuenta el esin:

    (7)

    ngulo entre l

    ulo cuando el mento en este p

    (8)

    ctivamente.

    y al concreto ncreto y acero diados, se empelementos Lat

    o.

    en compresinlo de elasticidconsider el esformacin res i

    esin sin confiidad resistenteelo, Panagiotouargo, para evitde malla cuan

    1986), Panagio

    barras del elebarras es fcc, p

    formacin ltimal. (1988).

    ales y horizonta(1995).

    onal depende resis de Schoe instantnea ede Panagiotou

    en la Fig 8, par=0.3. Para el intefecto del tama

    las diagonales

    concreto alcaparmetro, res

    que lo que le

    plea 15 ttice de

    n y en dad del sfuerzo igual a inar, el e hasta u et al. tar una ndo se otou et

    emento para la ma, cu.

    ales de

    de las oettler-n stas u et al. ra t1 tervalo ao de

    (Carr,

    anza la es una

  • XIX Congreso Nacional de Ingeniera Ssmica Boca del Ro, Veracruz, 2013

    SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERA SSMICA A.C.

    Figura 8 Factor de reduccin (Panagiotou et al., 2012)

    RESULTADOS DEL MODELO ANALTICO EMPLEADO Y COMPARATIVA CON RESULTADOS EXPERIMENTALES

    Los especmenes RW1 y TW1 se analizaron con el programa Ruaumoko (Carr, 2010) empleando el modelo analtico ya descrito, as como la historia de desplazamientos laterales en los muros empleada en los ensayes estos especmenes. Las Figs 9 y 10 muestran con lnea continua delgada las curvas de histresis obtenidas con el programa Ruaumoko, las que relacionan la fuerza aplicada en el extremo superior del muro, F, y la distorsin global, Dr, para los especmenes RW1 y TW1, respectivamente. Con lnea gris, las Figs 9 y 10 muestran las curvas de histresis obtenidas en los ensayes de estos especmenes. Como se puede apreciar en estas figuras, los resultados analticos y experimentales tienen una buena correlacin, lo que permite validar el procedimiento de anlisis empleado.

    Figura 9 Curva Fuerza-Distorsin del muro RW1

    factor

    1.0

    res=0.3

    0.1% tres

    t1

    fc

    deformacin en traccin t1

    '

    -300

    -200

    -100

    0

    100

    200

    300

    -3 -2 -1 0 1 2 3

    FUER

    ZA (k

    N)

    DISTORSIN GLOBAL (%)

    EXPERIMENTAL

    CALCULADO

    Inicio de colapso observado

    Inicio de colapso

    P=0.1Agf'c

  • Las Figs 9 desplazamiensayes delos valoresmuestra enconsideran La comparresultados resultados deformaci

    MCONSIDE

    Anteceden El problemet al. (1999reversibles11 muestraestos semicpara el cua

    donde o sede refuerzcorrespond

    -

    -

    -FUER

    ZA (k

    N)

    y 10 muestraniento lateral c

    e los muros RWs de la carga lan lo que sigue, do el pandeo d

    racin de resulcomentados amuestran que

    n lateral basta

    MODELO PRERANDO EL

    ntes

    ma del pandeo d9). Estos autor. En este mode

    a los dos ltimciclos, la barra l ocurre el pan

    e define en la Fo con diferen

    dientes al inici

    -300

    -200

    -100

    0

    100

    200

    300

    -3

    P=

    C

    DEL 6 AL 9

    SOC

    XIX

    Figur

    n, con marcadorrespondiente

    W1 y TW1, resateral calculadaestas observac

    de barras de ref

    tados mostradoanteriormente e una caracterante menor de l

    ROPUESTO P MODO DE F

    de barras de reres propusieronelo la deformac

    mos semiciclos alcanza en tra

    ndeo para la def

    *p o s = +

    Fig 11. Rodriguntes relacionesio del pandeo

    -2

    0.09Agf'c

    9 DE NOVIEMBRE DE

    CIEDAD MEXICAN

    X CONGRESO

    ra 10 Curva Fue

    ores tipo tringe al inicio del spectivamente.a con el prograciones permitiefuerzo longitud

    os para los muen el anlisis

    stica relevantela que tendran

    PARA EL DISFALLA DE PA

    fuerzo sometidn un modelo dcin asociada ade carga corr

    accin la deforformacin sc, F

    sc

    uez et al. (199s s/db, hasta o de las barras

    -1

    DIST

    E 2013, BOCA DEL RO

    NA DE INGENIER

    O NACIONAL D

    erza-Distorsin

    gulo, el punto pandeo de ba

    Con marcadoama Ruaumokeron evaluar la dinal.

    uros RW1 y TWs de diagramae de muros dmuros estructu

    EO SSMICANDEO DEL

    das a acciones de prediccin al pandeo, p*, respondientes armacin mximFig 11. Segn

    9) ensayaron cllegar al pands, estos autore

    0

    TORSIN GL

    DE O VERACRUZ, HOTEL

    A SSMICA A.C.

    DE INGENIERA

    n del muro TW1

    de la curva dearras de refueor en forma de

    ko para el despbondad de un

    W1, en las Figas momento-c

    de seccin Turales con cara

    CO DE MUROL ACERO DE

    del tipo ssmicde pandeo de se define con al inicio del p

    ma st , antes den Rodriguez et

    con cargas ccldeo de estas es obtuvieron

    1

    LOBAL(%)

    EXPERCALCUInicio dInicio d

    L GALERA PLAZA A SSMICA

    1

    e histresis querzo longitudine crculo se ind

    plazamiento meprocedimiento

    gs 9 y 10, sonurvatura para es que tieneactersticas com

    OS ESTRUCTREFUERZO

    co ha sido estubarras sometiel siguiente prandeo de la ba

    e empezar el seal. (1999), p*

    (9)

    licas reversiblebarras. Para valores para

    2

    IMENTALULADOde colapso obde colapso

    C

    T

    ue permite cononal observado dica en estas fencionado. Coo de diseo de

    congruentes cestos muros.

    en una capacidmparables.

    TURALES LONGITUDI

    udiado por Roddas a cargas c

    rocedimiento. arra. Inicialmeemiciclo de desse expresa com

    es un grupo de los ciclos de p* con la ec

    3

    bservado

    ocer el en los

    figuras, omo se muros

    con los Estos dad de

    INAL

    driguez cclicas La Fig

    ente en scarga,

    mo:

    barras carga

    c (9) y

  • XIX Congreso Nacional de Ingeniera Ssmica Boca del Ro, Veracruz, 2013

    SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERA SSMICA A.C.

    mediciones de o y sc obtenidas en estos ensayes. Los resultados experimentales encontrados se muestran en la Fig 12. Esta figura tambin muestra con lneas continuas, los valores de deformaciones axiales en barras versus s/db, cuando se inicia el pandeo de la barra bajo carga de compresin monotnica empleando la teora del mdulo reducido (Rodriguez et al., 1999). En esta figura k es el parmetro que permite encontrar la longitud efectiva de pandeo de una barra, que para el caso de una barra de refuerzo sera ks. Se observa que esta prediccin podra ser til para obtener el valor de p* en una barra de refuerzo longitudinal en una columna de concreto si se pudiera conocer los valores del parmetro k.

    Figura 11 Curva esfuerzo-deformacin que ilustran los parmetros que definen el pandeo de una barra de acero sometida a cargas cclica reversible (Rodrguez et al, 1999)

    Figura 12 Parmetro p* versus s/db (Rodriguez et al, 1999) Modelo propuesto para la prediccin del inicio del pandeo de refuerzo longitudinal en muros de concreto reforzado. Es conveniente, para fines de diseo, que en la definicin de p*, en lugar del parmetro o se emplee el parmetro st. Si se procede de esta manera se obtiene:

    *

    p st sc = + (10)

    .

    . .

    pstsc

    Esfuerzo

    Deformacin

    (fm, m)+ +

    (fm, m) (fp, p)

    8 0 9o

    0

    0.02

    0.04

    0.06

    0.08

    0.1

    0.12

    0 2 4 6 8 10 12 14

    p*

    s/db

    Ensayes cclicos reversibles (ciclos asimtricos)Ensayes cclicos reversibles (ciclos simtricos)caso especial

    K=0.75

    K=0.5

    K=1.0

  • Con el empla Figura 1prediccin son las mis

    Las Figs 14deformacide borde dltimos semmuestran cciclo obserel parmetrpara p* moparmetro k y las cur

    pleo de la ec (112, se obtuvierdel parmetro

    smas mostradas

    4 y 15 muestran de las barrase los muros enmiciclos, correcon marcadoresrvado de pandero p*. Si se proostrados en la p*, en muros dvas continuas d

    0

    0.02

    0.04

    0.06

    0.08

    0.1

    0.12

    p*

    DEL 6 AL 9

    SOC

    XIX

    10) y las medicron los valoreso p* podra hacs en la Fig 12)

    Figu

    an los resultados de refuerzo lonsayados RW1espondientes als en forma de eo en la barra cocede de esta mFig 16. Nueva

    de concreto refde la Fig 16, la

    0

    2

    4

    6

    8

    1

    2

    0 2

    K=1.0

    9 DE NOVIEMBRE DE

    CIEDAD MEXICAN

    X CONGRESO

    ciones correspos que se muestcerse de maney un valor apr

    ura 13 Parmetr

    os obtenidos coongitudinal m y TW1, respel ciclo donde erombo y crcu

    crtica del murmanera, para loamente, esta fiforzado, es el eas cuales son la

    4

    K=0

    E 2013, BOCA DEL RO

    NA DE INGENIER

    O NACIONAL D

    ondientes a los tran en la Fig ra razonable e

    ropiado para k.

    ro p* modificad

    on el programas crticas, en eectivamente. Enen el ensaye seulo los valores o. Como indic

    os casos de los gura muestra qmpleo de un v

    as mismas curv

    6s/db

    0.75

    DE O VERACRUZ, HOTEL

    A SSMICA A.C.

    DE INGENIERA

    mismos ensay13. Los result

    empleando las

    do versus s/db

    a Ruaumoko paeste caso ubican particular, ene observ el inde st y sc, re

    ca la ec (10), coespecmenes R

    que un procedivalor apropiadovas continuas d

    8 10

    Ensayes(cilcos aEnsayes(ciclos scaso esp

    K=0.5

    L GALERA PLAZA A SSMICA

    yos cuyos resultados de esta fcurvas continu

    ara las curvas hadas en el extren estas figuras nicio del pandeespectivamenteon estos valoreRW1 y TW1, simiento de predo del parmetrode las Figs 12 y

    12

    s cclicos reverssimtricos)s cclicos reversimtricos)pecial

    ltados se muestfigura indican uas de la Fig 1

    histerticas esfemo de los elem

    es de inters leo. Las Figs 1

    e, correspondiees es posible cse obtiene los vdiccin razonabo de longitud ey 13.

    14

    sibles

    sibles

    tran en que la 3 (que

    fuerzo-mentos los dos 4 y 15

    entes al onocer valores

    able del fectiva

  • XIX Congreso Nacional de Ingeniera Ssmica Boca del Ro, Veracruz, 2013

    SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERA SSMICA A.C.

    Figura 14 Curvas calculadas esfuerzo-deformacin del acero de refuerzo longitudinal ms crtico en el espcimen RW1

    Figura 15 Curvas calculadas esfuerzo-deformacin del acero de refuerzo longitudinal ms crtico en el espcimen TW1

    -600

    -400

    -200

    0

    200

    400

    600

    -0.020 -0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020

    ESFU

    ERZO

    (MP

    a)

    DEFORMACIN (mm/mm)

    Deformacin mxima en traccinInicio del pandeo

    sc=-0.005

    st=0.015

    s/db=8

    -600

    -400

    -200

    0

    200

    400

    600

    -0.02 -0.015 -0.01 -0.005 0 0.005 0.01 0.015 0.02

    ESFU

    ERZO

    (MP

    a)

    DEFORMACIN (mm/mm)

    Deformacin mxima en traccinInicio del pandeo

    st=0.012

    sc=-0.006 s/db=8

    C

    T

    C

  • Figura 16 PROPUES

    El empleo en tratar dcomportamel modo dede la deforprocedimiede refuerzoprocedimie La Fig 17 vmostrados resultados

    donde su deformacimodificado

    6 Valores de p*

    STA DE PRO

    del criterio dede lograr un m

    miento ssmico e falla por flexrmacin del coento apropiadoo, as como lento de diseo

    vuelve a mostren la Fig 13.

    experimentales

    *p

    es la deforman que en esteo es relevante e

    0.0

    0.0

    0.0

    0.0

    0

    0.1

    p*

    DEL 6 AL 9

    SOC

    XIX

    * modificado ob

    CEDIMIENTB

    diseo por capmodo de fallaobservado de ein est asociaoncreto confinde diseo ssm

    a posible fallassmico de mu

    rar las relacion La Fig 17 ms, la cual se exp

    5114

    100b

    sd

    =

    acin ltima ee trabajo se coen el procedimi

    0

    02

    04

    06

    08

    .1

    12

    0 2

    K=1.0

    9 DE NOVIEMBRE DE

    CIEDAD MEXICAN

    X CONGRESO

    btenidos para lo

    TO DE DISEBASADO EN

    pacidad en lasa por flexin estructuras de ado al pandeo ado antes de lmico de murosa en compresi

    uros, con estas c

    nes del parmemuestra adempresa como:

    2su

    en una barra sonsidera igualiento de diseo

    4

    0

    E 2013, BOCA DEL RO

    NA DE INGENIER

    O NACIONAL D

    os especmene

    O SISMICO N DESPLAZAM

    normativas mantes de la o

    concreto, tantode barras de rela ocurrencia ds estructurales tin del concrecaractersticas.

    tro p* modifics una lnea co

    sometida a un a 0.12. Como propuesto.

    6s/db

    K=0.75

    s/d

    DE O VERACRUZ, HOTEL

    A SSMICA A.C.

    DE INGENIERA

    es RW1 y TW1,

    DE MUROS MIENTO

    modernas de disocurrencia delo en laboratorioefuerzo longitudel pandeo. Potome en cuenteto confinado..

    cado versus s/dontinua que re

    na carga axial mo se muestra

    8 10

    K=0.5

    db=8

    L GALERA PLAZA A SSMICA

    y curvas de pre

    DE CONCRE

    seo ssmico dl modo de fao como en terrudinal, o a queor este motivota el fenmeno. En lo que s

    /db de los resultepresenta una

    (11)

    de traccin den lo que sig

    12

    RW1

    TW1

    5

    ediccin de pan

    ETO REFORZ

    de estructuras salla por cortanremotos, mueste se alcance un es relevante q de pandeo de

    sigue se descr

    tados experimecota inferior

    del tipo monotgue, el parme

    14

    ndeo

    ZADO

    se basa nte. El tra que

    n lmite que un barras

    ribe un

    entales a esos

    tnico, etro p*

  • XIX Congreso Nacional de Ingeniera Ssmica Boca del Ro, Veracruz, 2013

    SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERA SSMICA A.C.

    Figura 17 Modelo de prediccin de p* modificado y resultados experimentales

    La Fig 18 (a) muestra de manera esquemtica, algunas caractersticas de un muro de concreto reforzado en el que actan el momento M y la carga axial P. En particular es de inters el comportamiento de las barras ms extremas del muro, barras A y B, porque de acuerdo con observaciones experimentales o en terremotos, son las que podran llegar al pandeo para acciones ssmicas intensas. Estas barras estn a una distancia a ejes igual a lw, donde depende en cada caso de la posicin de las barras extremas crticas. Si suponemos que las acciones ssmicas en el ciclo de pandeo son del tipo simtrico, es decir que en ese ciclo se alcancen los momentos M+ y M, entonces se obtendran los perfiles de deformaciones mostrados en la Fig 18(b). La Fig 18(b) muestra con lnea continua el perfil de deformaciones, lnea a, causado por M+ y P. Se puede apreciar que para estas acciones, la barra B est en traccin, y alcanza la deformacin st, y la curvatura correspondiente es *u. Como la accin ssmica se caracteriza por ser reversible, la Fig 18(b) muestra con lnea discontinua, lnea b, el perfil de deformaciones correspondiente a las acciones M y P, el cual indica que la barra B alcanza una deformacin en compresin igual a sc, para la curvatura - *u.

    De la definicin de curvatura y de la Fig 18(b) se obtiene:

    * sc st

    uwl

    += (12)

    De las ecs (10) y (12):

    *

    * pu

    wl

    = (13)

    El desplazamiento del ltimo nivel del muro, *p, cuando la seccin crtica del muro alcanza la curvatura asociada al pandeo, *u, se obtiene haciendo u= *u en la ec (4):

    * *max( 1) ( ) ( 0.5 )p y p u y w p

    ACI

    M L h LM

    = + (14)

    0

    0.02

    0.04

    0.06

    0.08

    0.1

    0.12

    0 2 4 6 8 10 12 14

    p*

    s/db

    Ensayes cclicos reversibles (ciclos asimtricos)Ensayes cclicos reversibles (ciclos simtricos)caso especial

  • Es necesari*u, *cu , esque primerdefinir *cu,

    Para consid

    donde cu s

    donde s pprincipales

    io revisar si la s menor que la ro ocurre el pa, lo que se pued

    derar que prime

    se define como

    para una seccs, x y y , y fyh

    BARRA

    855psc

    DEL 6 AL 9

    SOC

    XIX

    Figura 18

    deformacin mcapacidad de d

    andeo de la barde lograr consi

    *cu sc =

    ero ocurre el p

    *cu cu

    o (Priestley et a

    0.004cu = +

    cin rectangulaes el esfuerzo d

    "B"

    (-)

    st

    c, cu

    BA557

    297

    9 DE NOVIEMBRE DE

    CIEDAD MEXICAN

    X CONGRESO

    8 Perfil de defor

    mxima en comdeformacin enrra antes de la iderando reque

    andeo de la ba

    al.,1996):

    '

    1.4 s yhcc

    ff

    +

    ar es la sumade fluencia de

    V

    ) 2 4

    ARRA "B"

    Perfil a

    E 2013, BOCA DEL RO

    NA DE INGENIER

    O NACIONAL D

    (a)

    (b)

    rmaciones para

    mpresin del cn compresin dfalla del conc

    erimientos de c

    arra antes de la

    su

    a de las cuaneste refuerzo.

    lw1900lw

    P

    M

    u

    2 000

    1899

    lwlw

    DE O VERACRUZ, HOTEL

    A SSMICA A.C.

    DE INGENIERA

    a la curvatura

    concreto confindel concreto co

    creto. Para llevcompatibilidad,

    falla del concr

    ntas de refuer

    (+

    u24

    BARRA

    Perfil b

    L GALERA PLAZA A SSMICA

    ltima

    nado correspononfinado, cu, pvar a cabo esta, lo que de acu

    (15)

    reto se debe cu

    (16)

    (17)

    rzo transversal

    BARRA

    )"A" 557

    297

    st

    sc,

    ndiente a la curpara poder cona revisin se reuerdo a la Fig 1

    umplir:

    l en las direc

    "A"

    t

    cu

    rvatura siderar equiere 8 (b):

    cciones

  • XIX Congreso Nacional de Ingeniera Ssmica Boca del Ro, Veracruz, 2013

    SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERA SSMICA A.C.

    Pasos a seguir en el procedimiento propuesto de diseo ssmico de muros basado en desplazamiento. En el procedimiento de diseo ssmico que se propone para muros se deben seguir los siguientes pasos:

    1. Se define la demanda de distorsiones global, Dr, que corresponde a las demandas ssmicas de diseo empleadas.

    2. Se calcula el desplazamiento en el extremo superior del muro, , empleando la ec (1). 3. Se define la cantidad y distribucin del refuerzo horizontal y vertical del muro para resistir las demandas

    ssmicas de diseo. 4. Se revisa si es necesario confinar el concreto en los bordes del muro empleando los requisitos de

    confinamiento de estos bordes especificados en el Captulo 21 del ACI-318. 5. Con las ecs. (11) y (13) se calcula la curvatura ltima, *u, correspondiente al inicio del pandeo de la barra

    de refuerzo longitudinal ms crtica del muro. 6. Para revisar si el modo de falla de la seccin del muro se debe al pandeo del refuerzo o a la fractura del

    refuerzo transversal se emplean las ecs. (15) a (17). Si se cumple la ec. (16), implica que el modo de falla es de pandeo de la barra crtica, y la capacidad de curvatura ltima del seccin del muro sera *u.

    7. Si la condicin dada por la ec. (16) no se cumple implica que el modo de falla de la seccin del muro est asociado a la fractura del refuerzo transversal, para la deformacin mxima en el concreto igual a *cu. Se calcula la curvatura de la seccin del muro correspondiente a *cu, cu, la cual ser menor que *u .

    8. Si la condicin de diseo que rige es la de pandeo, ver paso (6), se calcula *p con la ec. (14), y se revisa si se cumple

    *

    p (18)

    Si la expresin anterior no se cumple se deber aumentar el valor de *p disminuyendo la relacin s/db , y se repite el ciclo de diseo

    9. Si el modo de falla de la seccin del muro se debe a la fractura del refuerzo transversal, en la ec (14) se reemplaza *u por cu , y *p por cp , y con la nueva expresin se encuentra el valor de cp correspondiente. Se revisa la siguiente condicin:

    cp (19)

    Si se cumple la ec. (19), el diseo por confinamiento del muro es adecuado, caso contrario se debe aumentar el confinamiento del muro (o cu), o de ser necesario, aumentar las dimensiones de la seccin del muro, y se repite el ciclo de revisin hasta llegar a cumplir la ec. (19)

    10. Al finalizar los pasos anteriores, se tendra que la capacidad de desplazamiento lateral del muro se podra considerar adecuada para la demanda de desplazamiento requerida por las acciones ssmicas consideradas.

  • 1. Lo

    seotdeca

    2. Paunarloconupr

    3. Elhiesidesvabaoblo

    4. Laexredepedi

    5. Endedi

    6. Coen

    Este estudien el progragradece eBerkeley pcomo al Dr

    os resultados deccin T en etros autores, ine deformacin aractersticas co

    ara evaluar la rn procedimientrmadura no lins que emplean

    orrelacin de louevo procedimrocedimiento d

    l estudio analisterticas esfustuvieron ubicadentificar el cicstos muros. Loalor del parmearras aisladas sbtenidos del refs que se obtien

    a prediccin prxpresin para efuerzo longitue desplazamienermite revisar iseo considera

    n este estudio el inicio del paiseo del muro

    on el fin de con este estudio s

    io fue llevado arama Investigael financiamienpor compartir ir Jos Restrepo

    DEL 6 AL 9

    SOC

    XIX

    de la evaluacinensayes experi

    ndica que una clateral bastan

    omparables.

    respuesta ssmto de anlisis n

    neales, con el cn elementos conos resultados e

    miento de anlde anlisis no li

    tico de la reserzo-deformacadas en el extrclo esfuerzo-des valores de laetro *p modifsometidas a caferido ciclo de nen con la expr

    ropuesta para ela curvatura ddinal ms crti

    nto del extremosi esta capaci

    adas.

    tambin se conandeo de la bapara este mod

    ontar con un prse dan los paso

    a cabo en el Inacin Cientficanto para esta nformacin t

    o de la UC San

    9 DE NOVIEMBRE DE

    CIEDAD MEXICAN

    X CONGRESO

    CON

    n de la respuesmentales, empcaracterstica rte menor de la

    mica de los murno lineal propucual se evita ten plasticidad cexperimentaleslisis para estoineal empleado

    spuesta de los cin de las barrremo de los eleformacin coras deformacionficado, basadoargas axiales cpandeo en los

    resin para pre

    el parmetro *de la seccin dica del muro, o superior del midad es mayor

    nsidera la posiarra de refuerzdo de falla.

    rocedimiento rs a seguir para

    AGRAD

    nstituto de Ingea Bsica 2011,investigacin.

    til para emplean Diego por sus

    E 2013, BOCA DEL RO

    NA DE INGENIER

    O NACIONAL D

    NCLUSIONES

    sta observada epleando cargas relevante de mua que tendran

    ros estructuraleuesto recientemener las limitaconcentrada o as de los espec

    os especmeneso.

    muros ensayaras de refuerzolementos de borrespondiente anes de la barrao en una propucclicas reversiespecmenes edecir *p propu

    *p modificado d

    del muro corre*u. Con esta emuro, lo que enr que la dema

    ibilidad de quezo ms crtica

    acional de disellevar a cabo e

    DECIMIENT

    eniera de la UN, Proyecto No Los autores

    ar el elementos acertados com

    DE O VERACRUZ, HOTEL

    A SSMICA A.C.

    DE INGENIERA

    S

    en muros estruclaterales cclic

    muros de seccin muros estruc

    es consideradomente en la literciones de otrosanlisis no linemenes estudias, fue satisfac

    ados RW1 y o longitudinal morde de los mal inicio del pa

    a de refuerzo enuesta anterior pibles. Los valoestudiados tuviuesta en este es

    depende de la espondiente alexpresin para n un procedimi

    anda correspon

    e ocurra la fracdel muro. Se

    eo ssmico deeste diseo.

    TOS

    NAM, y es par167445, patroagradecen al armadura no l

    mentarios duran

    L GALERA PLAZA A SSMICA

    cturales de seccas reversiblesn T es que tcturales de sec

    os en esta inveratura, el cual s procedimienteal que emplea ados, con los ectoria. Lo que

    TW1 permitims crticas de

    muros. En estaandeo observan este ciclo pepara definir el ores del parmieron una correstudio.

    relacin s/db, yl inicio del pa*u es posible iento de diseo

    ndiente a las a

    ctura del refuepropone un pr

    e muros basado

    rte de un proyecinado por CODr Marios Pa

    lineal del prognte el desarroll

    cin rectangul, llevados a catienen una capcin rectangul

    estigacin, se eemplea elementos de anlisis,elementos fibr

    encontrados coe permiti vali

    conocer las estos muros, l

    as curvas fue pdo en los ensa

    ermitieron conoinicio del pan

    metro *p modifelacin aceptab

    y permite definandeo de la ba

    estimar la capo por desplazamacciones ssmi

    erzo transversarocedimiento p

    o en desplazam

    ecto de investiONACYT, a quanagiotou de

    grama Ruaumolo de este traba

    ar y de abo por pacidad lar con

    emple ntos de , como ras. La on este idar el

    curvas las que posible ayes de ocer el deo de ficado, ble con

    nir una arra de pacidad miento icas de

    al antes para el

    miento,

    igacin uien se la UC ko, as

    ajo.

  • XIX Congreso Nacional de Ingeniera Ssmica Boca del Ro, Veracruz, 2013

    SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERA SSMICA A.C.

    REFERENCIAS ACI Committee 318 (ACI 318, 2011), Building Code Requirements for Reinforced Concrete (ACI 318-08). American Concrete Institute, Farmington Hills, MI. Carr, A. (2010), RUAUMOKO, Computer Program Library, University of Canterbury, Department of Civil Engineering Dodd, L. y Restrepo-Posada, J. (1995). Model for Predicting Cyclic Behavior of Reinforcing Steel. J. Struct. Eng., ASCE, 121:3, 433-445. Gaceta Oficial del Distrito Federal (2004), Normas Tcnicas Complementarias para Diseo y Construccin de Estructuras de Concreto. Reglamento de Construcciones del Distrito Federal. Mxico DF. Mander, J.B., Priestley, M.J.N. y Park R. (1988), Theoretical Stress-Strain Model for Confined Concrete, Journal of the Structural Division, ASCE, 114:8, 1804-1826 Panagiotou, M., Restrepo, J.I., Schoettler, M. y Kim, G. (2012). Nonlinear Cyclic Truss Model for Reinforced Concrete Walls, ACI Structural Journal, 109:2, 205-214 Priestley, M.J.N., Seible, F. y Calvi, G.M. (1996). Seismic Design and Retrofit of Bridges, John Wiley & Sons, NY, USA Rodriguez M, Botero, JC, y Villa, J (1999). Cyclic Stress-Strain Behavior of Reinforcing Steel Including the Effect of Buckling. Journal of Structural Engineering, ASCE, 125: 6, 605-612. Thomsen, J. H. y Wallace, J. (2004). Displacement-Based Design of Slender Reinforced Concrete Structural Walls-Experimental Verification, Journal of Structural Engineering, ASCE, 130:4, 618-630

    Vecchio, F. J., y Collins, M. P. (1986). The Modified Compression Field Theory for Reinforced Concrete Elements Subjected to Shear, ACI JOURNAL, Proceedings, 83:2, 219-231.

    Wallace, J.W. (1992). BIAX-Computer program for the analysis of reinforced concrete and reinforced masonry sections, Rep. No CU/CEE-92/4, Clarkson University, Postdam, NY, USA.