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Por:
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Asesor:
CarlosReye
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Mayode20
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ACERO
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2 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
TabladeContenido
Agradecimientos.................................................................................................................................................3
1.Introducción.....................................................................................................................................................41.1Antecedentes...............................................................................................................................................................41.2Objetivos........................................................................................................................................................................51.3Organización................................................................................................................................................................5
2.Marcoteórico...................................................................................................................................................6
3.Procedimientodediseño............................................................................................................................93.1Concepciónypre‐dimensionamientoglobal................................................................................................93.2Diseñodelsistemadepisoycolumnasdegravedad................................................................................93.3Diseñodelsistemaresistenteafuerzaslaterales...................................................................................10
4.Ejemplodediseño.......................................................................................................................................184.1Concepciónypre‐dimensionamientoglobal.............................................................................................184.2Diseñodelsistemadepisoycolumnasdegravedad.............................................................................184.3Diseñodelsistemaresistenteafuerzaslaterales...................................................................................26a)Fuerzassísmicas..................................................................................................................................................26b)Diseñodemurosdecortantedeacero(MCA)......................................................................................28
4.4Modelación................................................................................................................................................................364.3.3Diseñodeconexiones..................................................................................................................................39
5.Ensayodemostrativo.................................................................................................................................405.1Descripcióndelexperimento............................................................................................................................405.2Protocolodecarga.................................................................................................................................................415.3Resultados.................................................................................................................................................................445.4Modelación................................................................................................................................................................46
6.Conclusionesyrecomendaciones...................................................................................................48
Bibliografía.........................................................................................................................................................49
Anexo1:ConexiónPlacadeExtremo......................................................................................................50
Anexo2:ConexiónÁngulosDobles..........................................................................................................53
Anexo3:ConexiónPlacasBase..................................................................................................................57
Anexo4:Planosdelmodeloexperimental............................................................................................61
3 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
AgradecimientosAgradecemosanuestrasfamiliasporelapoyoincondicionalalolargodedesarrollodelproyectodegradoytodalacarrera.Graciasporguiarnosconstantemente. AlprofesorJuanCarlosReyesporsudisponibilidad,pacienciayasesoríaduranteeldesarrollodelproyecto.Alosempleadosdellaboratorioportodaladisposicióndeayudardurantelosensayos.
4 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
1.IntroducciónLos muros de cortante de acero (MCA) son sistemas estructurales diseñados parasoportarcargaslateralesenedificaciones.Soncomúnmenteutilizadosparasoportarlascargasprovocadasporlossismosyelviento.Secomponenprincipalmentedeunaláminadeacerodispuestadentrodeunmarco compuestoporvigasy columnas, las cuales sedenominan elementos de borde horizontales y verticales, respectivamente. Laresistenciaacargaslateralesdelaláminadeaceroestádeterminadaporsucapacidadatraccióndiagonal.
1.1AntecedentesEste sistemaha sido implementadoanteriormente enCanadá,EstadosUnidos, JapónyMéxico.Lasrazonesprincipalesparaescoger losMCAcomoelementosderesistenciaacargas laterales son su alta ductilidad, rigidez inicial y capacidad de disipación deenergía. La geometríade losmuros abarca, desde láminas esbeltas hasta láminasmuygruesas.Porestarazón,esnecesarioanalizarlosmodosdepandeoylacaracterizacióndelospuntosdefluenciaenlaláminaqueconformaelmuro.Generalmente,cuandosetienen MCA esbeltos, el pandeo prevalece sobre la falla por fluencia. Existen variasposibles combinaciones para ubicar los MCA a través de los distintos pórticos. Unaventaja adicional del sistema es su bajo impacto arquitectónico y operativo en larehabilitación de edificios existentes. De esta forma, los MCA se convierten en unaalternativaviableparalaconstrucciónyrehabilitacióndeestructuras.Las principales ventajas de los MCA sobre otros sistemas estructurales se puedenapreciarentérminosdecostosydesempeño.Comparadosconlosmurosdecortantedeconcreto (MCC), los MCA tienen menor masa y trasmiten menores fuerzas a lacimentación.Porotrolado,sutiempodeinstalaciónesmenoraldelosMCC.LostiemposdeconstrucciónylarigidezdelosMCAsonasimilablesalosmarcosarriostrados,perolos MCA tienen un comportamiento dúctil de mejor desempeño ante cargas sísmicasseveras.Porúltimo,elprocesodediseñodelosMCAnopresentaunniveldecomplejidadsuperioraldeotrossistemas.En elprocesodediseñodeMCAexistenalgunasdificultadesque sedeben trabajardemaneraapropiada.Enprimerlugar,losdiseñosnosonreplicables,esdecir,esnecesariorealizarundiseñoespecíficoparacadacaso.Sisetieneunaedificaciónconvariospisos,eldiseñodelmurodecadapisoesdistintoyvaríadependiendodelacantidaddepisosexistentes. En segundamedida, existe una complicación adicional con el diseño de lasconexionesdeloselementosdeborde,puesesnecesariotenerconexionesresistentesamomentosegúnlosrequerimientosparadiseñosísmico(AISC,2010).ExisteunaúltimarestricciónenlautilizacióndelosMCAparacontrolarderivasenedificacionesmuyaltas.En este tipode edificios, es deseable colocarMCAde gran longitudpara disminuir las
5 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
derivasdepisoy las fuerzassobre loselementosdebordeverticales; sinembargo, losMCAnohansidoprobadosenluceslargas.Porestarazónporlacualnoesrecomendablesuusohastanotenercertezadelcomportamientodelmismo.
1.2ObjetivosElobjetivogeneraldelproyectoespresentarunprocedimientodediseñodeedificiosdeacero con MCA e ilustrarlo mediante algunos ejemplos. Adicionalmente, diseñar yensayarunmodelodemostrativodeestesistema.Enespecíficosequierelograrlosiguiente:
LograrunentendimientoprofundodelfuncionamientodelosMCAmedianteunarevisiónbibliográfica.
ElaborarunaguíadediseñodeedificiosconMCAdeacuerdoalaNSR‐10. Elaborar un ejemplo demostrativo del proceso de diseño ilustrando la guía
anteriormentemencionada. ConstruirunMCAaescalareducidahaciendousodematerialesnacionales. EvaluarexperimentalmenteelcomportamientodeunMCA.
1.3OrganizaciónEnelsegundocapítulosepresentaunmarcoteóricoresumidodelosMCA,enelcualsepresentan investigaciones realizadas anteriormente y componentes básicos decomportamiento de losMCA. El capítulo tres contiene un procedimiento de diseño deedificacionesdeaceroconMCAcomosistemaderesistenciaacargas laterales.EnestasecciónsedescribencadaunodelospasosnecesariosparadiseñaredificiosconMCA.Enelcapítulocuatroseilustraelprocedimientodediseñomedianteunejemplo.Elquintocapítuloestádedicadoalapresentacióndelosensayosdemostrativosllevadosacaboenel laboratorio de modelos estructurales. En esta sección se muestra el diseño delexperimento,losprotocolosdecargautilizados,losresultadosobtenidosylamodelaciónrealizada.Finalmente,sepresentanalgunasconclusionesyrecomendacionessobreesteestudio.
6 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
2.MarcoteóricoComo se mencionó anteriormente, los MCA son un sistema de resistencia a cargaslateralesúnicamente,el cualconsisteenunaplacaenmarcadaporelementosdebordehorizontales(EBHoHBE)yverticales(EBVoVBE),comosemuestraenlaFigura1. Estosmuros,cuandosonsometidosacargascíclicas,exhibenunaaltarigidezinicialydisipanunagrancantidaddeenergíadebidoasualtaductilidad.
Figura1.EsquemageneraldelosMCA(a)yconexióntípicaplacadeaceroconloselementosde
borde(b)
Antes de la década de los 80´s, los MCA se diseñaban restringiendo el pandeo de laláminadeacero.Porestarazónserevestíanconconcretooseusabanrigidizadoresalolargodelaplacaqueasegurabanlafluenciacompletadelalámina.EsteprincipiolograbaquelosMCAfuncionarándemaneraadecuada,peroloscostosasociadoseranaltos;porlo cual, se empleaban principalmente para rehabilitaciones. Sin embargo, posterioresestudiosmostraronqueelcomportamientopost‐pandeode losMCAsinrestriccióneraadecuadoentérminosderesistenciayductilidad,generandomenorescostos.El mecanismo de funcionamiento de los MCA es a través del cortante generado en laplacavertical.CuandounMCAessometidoacargashorizontales,sepresentanesfuerzoscortantes en la placa de acero; las componentes principales de estos esfuerzos estánrotadas un ángulo con respecto a la vertical. Típicamente se obtienen ángulos quevaríanentre30°a55°.Teniendoencuentaquelaláminatieneunacapacidadlimitadaa
MCA
MCA
MCA
ElementodeBordeVertical(EBV)
Platinadeconexión“fishplate”
Pórticosresistentesamomento(PRM)
ElementodeBordeHorizontal(EBH)
Conexióntípicaplacadeacero–Elementosdeborde
Muro
Elementodeborde
(a) (b)
7 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
compresión,seesperaríaquesepresentarapandeoenlaszonasdondehayesfuerzosacompresión y las zonas de la lámina sometidas a tracción tomarían la carga actuante.Pararepresentarestecomportamiento,Torburnetal. (1983)desarrollaronunmodeloanalítico conocido como “stripmodel”, el cual se puede apreciar en la Figura 2. Estemodelo consiste en una representación de la placa como una serie de franjas quetrabajansóloa tensión.Cada franja tieneunáreadesección transversal igualalanchoaferentede la franjamultiplicadopor el espesorde la placa. Deesta forma, el áreadecadafranjavaadependerdelacantidaddelasmismasenlascualessedividalaplaca.Serecomiendautilizaralmenos10franjasparalamodelación;entremásfranjasseutilicenmásprecisiónselograenlosresultados.
Figura2.Camposdetensión
Enunestudioanalíticobasadoenunaformulacióndeesfuerzoselásticos,TimleryKulak(1983)derivaron la siguiente ecuaciónparael cálculodel ángulode inclinaciónde loscamposdetensión:
1 2
1 1360
(1)
dondeteselespesordelaplaca,heslaalturadecadapiso,Leselanchodecadapórtico,correspondealsegundomomentodeáreade losEBV,Aces laseccióntransversalde
losEBVyAv laseccióntransversalde losEBH.Laecuación(1)esusadaen loscódigosactualesdediseñodeedificiosparaestimarelángulodeloscamposdetensión.LaNSR‐10 se basa en el ángulo para encontrar la resistencia de diseño a cortante del panelcomoseexpresaenlasiguienteecuación:
0.9 ∙ 0.42 ∙ ∙ ∙ ∙ 2 (2 )
Direccióndelafuerza
α Camposdetensión
dondeluzlibrParaevEBV deplásticaconcon
Despuécaracteelemenusaba ldesarroestructuacompaEn 199apéndicmismocódigocolombtieneun
reduccidereduseestabconunaA.3‐2).
eselesfuedelaplac
vitarelexceben ser reasenlosEnexionesre
Fig
és de la derizarelcomntosfinitosla no‐lineaollaron unural de laañandeens
94, el códigces los reqcódigoinc341‐05,mbiano el sisncoeficien
ióndebidoucciónporblecequeearestricció
Eca
Diseñode
uerzodeflcaentreale
esivoestraesistentesBH.LaFiguesistentesa
gura3.Comp
década demportamiebasadoenalidad de lanálisis dplaca en dsayosexpe
go canadiequisitos bácluyótodosmientras qustema se dtededisip
airregularausenciadestetipodeóndealtura
Efectodelaconsecutivaarriostrami
eedificiosc
luenciadeletasdecolu
angulamiena momentura3preseamomento
portamiento
los 80´s,entodeloselmétodoa geometrdinámico ndistintas coerimentales
ense CAN/Cásicos delslosrequisue la AIS loenominamacióndeen
ridadesenderedundaesistemaeade50me
afluenciaadelosientos
conmuros
acerodelumnas(F.3
ntodeloscto; con estentaloscicentrelose
ohisterético
se realizaMCA.Elgaadelasfranría y del mno‐lineal inondicionessconelobj
CSA S16 indiseño desitosdeldiso incluyó emuros de cnergía
alturayplancia(secciesaplicableetrosenlas
Fulat
decortante
laplaca,.6.5‐1dela
ciclosdehito, se garaclosdehistelementosd
odelosMCA
aron varioalyetal.(1njasdescritomaterial. Brnelástico p. Lamayoretivodeco
ncluyó pore MCA. Posseño.ElAIen la NSR‐cortante co
,d
anta,respeiónA.3.3.3eatodaslaszonasde
uerzateral
ElPRMestrang
edeacero
elespesoraNSR‐10).
istéresis,laantiza quetéresisespdeborde.
.(Reyes,201
os estudio993)utilizoanteriormruneau y Bpara ver ería de estaorroborarlo
primera vsteriormenSCloañad10 en el 2n placa dedonde y
ectivamentdelaNSR‐aszonasdealtaamena
Dl
reduceelgulamiento
rdelaplac
asconexionse formenperadosde
13)
s numéricaronunmmente.EsteBhagwagarel comportasmodelacosresultad
vez en unonte, en 200dióenel202010. En ele acero (DE
sonfact
e,y ese‐10).Enlaeamenazaazasísmica
Desplazamlateral
8
ca, la
nesEBH‐n rótulasunMCA
cos paraodelodeemodelor (2002)tamientociones sedos.
o de los01, este005asul códigoES) y setoresde
elfactorNSR‐10sísmicaa(Tabla
iento
9 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
3.ProcedimientodediseñoA continuación se describirá un procedimiento de diseño paso a paso de edificios deaceroconMCAcomoelementosderesistenciaantecargaslaterales.
3.1Concepciónypre‐dimensionamientoglobal
a) Definirparámetrosiniciales:localización,perfildesuelo,tipodeuso,coeficientedeimportancia,capacidaddedisipacióndeenergía .
b) Definirtipodesistemaestructural,materialesysuspropiedadesmecánicas.c) Definir dimensiones en planta y altura de la estructura, así como también la
separaciónmínimaentreviguetas.
3.2Diseñodelsistemadepisoycolumnasdegravedad
a) Diseñar el tablero metálico basado en la separación entre viguetas, revisarcumplimiento de resistencia al fuego mediante Tabla J.1.1‐1 de la NSR10 ydeterminar espesor de concreto. Realizar el chequeo y avalúo de cargas deltablerometálico.Puederealizarsemedianteelusodesoftware(Corpasoft).
b) Evaluar cargas verticales. Se puede tener en cuenta la reducción para cargas
vivas de la NSR‐10 en la sección B.4.5.1 (reducción de la carga viva por áreaaferente).
c) Definir y diseñar las vigas y viguetas cargueras. Diseñar las viguetas y vigasinternascomovigascompuestas.Realizarchequeoparacortanteymomentosdediseñomediante laTabla3‐19delManualdelAISC.DiseñarvigasexterioresensentidoNorte‐SuryEste‐Oeste.Dependiendode laconfiguración,unasdeestasvanaservigascargueras.Realizarchequeoparacortanteymomentosdediseñomediante laTabla3‐2delManual delAISC.Realizar chequeosdedeflexiones yestadoslímiteteniendoencuentaquelasvigastienencargaspuntuales.
d) Diseñarcolumnasdegravedad.Calcular lacargaaferentea lascolumnas.Tener
en cuenta cargas de fachada en columnas perimetrales. Revisar cargamáximaaxial dada la altura de entrepiso haciendo uso de la Tabla 4‐1 delmanual delAISC.
e) Diseñar las conexiones de viga‐vigueta, viga‐viga, viga‐columna y columna‐cimentaciónquenosonpartedelsistemaderesistenciaacargaslaterales.Parasimplificar los cálculos manuales se recomienda utilizar el software RamConnection(Bentley,2012).
10 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
3.3Diseñodelsistemaresistenteafuerzaslaterales
a) Calcular fuerzas de viento dependiendo de la ubicación de la edificación y sucategoríadeexposición.
b) Calcular fuerzas sísmicas.Calcularpesomuertopor cadaplacay cubiertade la
edificación. Tener en cuenta el peso de los elementos estructuralespredimensionados.Definirmétododeanálisisparacargaslaterales(métododelafuerzahorizontalequivalente(FHE),métododelanálisisdinámico,etc.),factoresdeirregularidadenplanta( ),enaltura( ),yfactoresdereduccióndebidoa
ausenciaderedundancia( ).Calcularlafuerzacortantebasalylascortantesdepiso.Deestaformasepuedeobtenerunatablaquecontienelascortantesdepiso( / )lascualesdebenserreducidasporelfactordedisipacióndeenergíaR
(R= )paralarealizacióndeldiseñoporresistencia.
c) DiseñarporresistencialosMCA.Seesperaqueeldiseñoasegurelaductilidadde
laestructuramediantelafluenciadelaplacaylaformaciónderotulasplásticasenlosextremosdelosEBH;paraestoserecomiendausarconexionesconsecciónreducida de vigas (RBS). Se debe también cumplir con el requisito de columnafuerte‐vigadébil.
Realizar una configuración de la distribución de los muros en cada piso para
ambas direcciones del sismo. Obtener la cortante requerida por cadamuro encadaunodelospisosparaladireccióndeestudio.
/
Predimensionar los MCA. Para realizar el predimensionamiento, se puede
suponerqueelángulo es iguala40°paratodas lasplacas.Note,sinembargo,que dependedelageometríadeloselementosdeborde.Conestevalordeα,secalculaelespesordelaplaca( )requeridoparacadamurousandolasiguienteecuación:
0.9 ∙ 0.42 ∙ ∙ ∙ 2
Esta ecuación se obtiene al despejar de la ecuación (2). Se elige el comercial mayor más cercano al calculado. Se calcula la relación demanda‐capacidad(RDC)usandolasiguienteecuación:
(3)
11 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
ParaasegurarlafluenciadelaplacasedebenelegirespesoresqueconduzcanaRDCcercanosauno.Parareducirlasdemandassobreloselementosdebordeserecomiendaqueladiferenciadeespesoresentreplacasdeunpisoyelsiguientenoexceda1.5mm.
Diseñar los elementos de borde (EB). Se predimensionan los EBH y EBV, se
calcula el nuevo ángulo con estos EB seleccionados y se revisa el diseño denuevo para cada EBH y EBV. El procedimiento propuesto se presenta acontinuación:Calcular cargas solicitantes. En primer lugar es necesario calcular la cargadistribuidaenloselementosdebordedebidoalafluenciadelaplaca.
0.5 2
0.5 2
donde es es la relación del esfuerzo de fluencia esperado delmaterial de la
placa (tomado de la Tabla 3.4‐1 de la NSR‐10), y son las cargas
distribuidasensentidoxyygeneradassobreelEBV,respectivamente;asímismo,y son las cargasdistribuidasensentidox yy generadassobreelEBH,
respectivamente.Estascargasseesperaseproduzcanporlafluenciacompletadelaláminadeacero.Predimensionar los EBH. El diseño de EBH depende de la demanda a flexiónejercidaporladiferenciaentreespesoresdelosMCAenlospisosiei+1.Lacargaejercida por la fluencia de la placa en sentido vertical debe tener en cuenta ladiferencia de espesores y/o ángulos entre las láminas de acero adyacentes. Sedebeentoncesmodificar la fórmulapresentadaenelnumeralanteriorcomosemuestraacontinuación:
∙ ∙ ∙ (4)
donde y son el espesor y el ángulo de la placa del piso en estudio y
y sonelespesoryelángulodelaplacadelpisosuperior.
Calcular el momento último. Se calcula el momento de diseño mediante lasiguienteecuación:
∙4
donde es la carga gravitacional que actúa sobre la viga. Esta ecuación de
garantizaquelasrótulasplásticassegenerenenlosextremosdelosEBH.
12 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Elegir la sección del EBH. Se elige el perfil que presente un mayor almomentodediseño ;paraestopuedehacerusodelaTabla3‐2delManualdel AISC. La viga de cubierta, al no tener una fuerza que contrarreste la placainferior,tienequetenerunasecciónconsiderablementemayoralresto.Predimensionar losEBV.Sedebenpredimensionar losEBVmediante lasecciónF.3.6.5.4 de la NSR‐10, la cual exige un segundo momento de área mínimocalculadomediantelasiguienteecuación:
0.00307∙
(5)
dondeheslaalturadeentrepisoyLlalongituddelmuro.Sedebeverificarquelasecciónseleccionadacumplaconlosrequerimientosporcargavertical.CalcularlasfuerzasaxialesenlosEBH.ParaestimarlacargaaxialdelosEBHserealizaunmodelocontinuodelacolumnaanalizadacomosemuestraenlaFigura4.ElmodeloconsistedeunelementocontinuorepresentandoelEBV.Elsoportede la base consiste en apoyo libredemomento; además, elmodelo está sujetomediante resortes en las conexiones EBH‐EBV. Estos resortes representan losEBHylaconstante deestossecalculamediantelasiguienteecuación:
∙
2
donde yEcorrespondenaláreayelmódulodeelasticidaddelmaterialdelosEBH,respectivamente.
Figura4.ModelodelEBVconlosEBHcomoresortes
13 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
ElEBVescargadolateralmenteconlafuerzahorizontalproducidaporlafluenciadelaláminadeacerosobreelEBVencadaunodelospisos( ).Elanálisisdeeste modelo presentará como resultado las fuerzas de los resortes ( ). LasfuerzasaxialesenelextremoizquierdoyderechodelEBHenestudiosecalculanmediantelassiguientesecuaciones:
2 2
donde eslacargaaxialenelextremoizquierdoy enelextremoderechodelEBH.Paraelprimernivelseespecificanlasfórmulas,puesnosetienencargasdistribuidas debidas a unaplaca en un nivel inferior. Las ecuaciones para estecasosonlassiguientes:
∙ 2 ∙ 2
Realizarchequeospor flexiónen losEBH.Sedeberevisarqueel delperfilseleccionado para el EBH cumpla con la resistencia requerida a flexiónincluyendoefectosdesegundoorden.Laecuaciónparacalcularestaresistenciaaflexión requerida puede ser aproximada como se muestra en la siguienteecuación:
∙ donde es el coeficiente amplificador se calcula de acuerdo a la secciónF.2.22.2delaNSR‐10.Tambiénsedeberealizarelchequeodeláreadealeta.Serevisa que el área de las aletas cumplan con la resistencia requerida a flexión,para esto se observa que cumpla el requisito presentado por la siguienteecuación:
∙
donde es el ancho de la aleta, es el espesor de la aleta, es la distancia
entrecentroidedealetasy eselesfuerzodefluenciadelmaterialdelosEB.
Calcularlaresistenciaprobableaflexión .Enelcálculode sedebentener
encuentalascargasaxialesquetieneelEBH.SerecomiendausarlasecuacionespresentadasenloscomentariosdelAISC341‐10(AISC,2010):
1.18 1| |
1.0 1.18 1| |
1.18 1| |
1.0
14 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
donde es la resistencia probable a flexión en el lado izquierdo del EBH y
es elmódulo plástico de la sección del EBH. Esta ecuación también aplicapara el cálculo de la resistencia probable a flexión en el lado derecho del EBH( ).Calcular las fuerzas cortantes. Se encuentran los cortantes sobre los EBHmediantelassiguientesecuaciones:
2
donde eselcortanteenelladoderechoy elcortantedelladoizquierdodelEBH. eselcortantemáximoentrelosdoscalculadosanteriormente.
ChequeodeinteracciónEBH.Sedeberevisareláreadelalmabasadoenlacargaaxial,lafuerzacortanteylatensiónvertical.Sedebecalcularprimeroelesfuerzovertical ,usandolasiguienteecuaciónaproximada:
∙ ∙∙ ∙
2
donde eselespesordelalmadelelementodebordebajorevisión.LarevisióndelainteracciónserealizausandoelcriteriodevonMissescomosemuestraenlasiguienteecuación:
3 1
donde, es el área del alma del elemento de borde bajo revisión, es la
carga axial mayor entre y . Si no uno o varios EBH no cumplen con laecuacióndeinteracciónsedebencambiarlasseccioneselegidasyrecalcularlasfuerzasaxiales,cortantesydetensiónverticalhastaobtenerlaseccióncorrecta.CalcularfuerzasinternasenlosEBV.SedebencalcularlasfuerzasinternasdelosEBV a partir del diagramade cuerpo libre que semuestra en la Figura 5. Estediagrama tieneen cuenta las fuerzas generadaspor la fluenciade la láminadeaceroencadapisosobreelEBV, y ; lascargasaxialesde losEBH, y
; los momentos debidos a la plastificación de los EBH, y ; lasfuerzas cortantes sobre los EBH, y ;las fuerzas sísmicas debidas a laconsideracióndelmecanismodecolapsoplásticodelosMCA, ;ylasreaccionesenlabasedebidasaestasfuerzassísmicas, , , y .
15 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Lasfuerzas seobtienendelasiguienteecuación:
12
2
donde eselnúmerodepisosdelaedificación, eslaalturadecadapisohastalabase.Notequelosíndicesdelassumatoriasdelos inicianenceroencaso
de que en la base se haya instalado un HBE ( ). Para utilizar la anteriorecuación es necesario relacionar las cargas , , etc. Es útil, en este caso,relacionar las cargas con el patrón que presenta la distribución de cargaslateralesdebidasa sismoobtenidasenel literal3.3.b)deeste capítulo.Deestaforma es posible luego calcular cada una de las fuerzas que causan elmecanismodecolapso.Posteriormente,calculelasfuerzas y apartirdelasiguienteecuación:
/2 /2
donde eslareacciónenlabaseobtenidadelmodeloderesortesilustradoenla Figura 4. Las reacciones verticales en la base y se pueden estimar
mediantelasiguienteecuación:∑
/2
/2
/2
/2
(a) (b)
Figura5.DiagramadecuerpolibredelosEBVizquierdo(a)yEBVderecho(b)
16 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Se obtienen las fuerzas internas del EBV (momento actuante, carga axial ycortante) una vez todas las componentes del análisis del diagrama de cuerpolibredelaFigura5seancalculadas.Elegir sección del EBV. Seleccionar el perfil que resista las fuerzas internascalculadas en el paso anterior. El perfil debe tener , y mayor a lasfuerzasactuantes.Chequear la interacción en los EBV. Chequear los EBV seleccionados usando elprocedimiento propuesto en el numeral F.2.8.1.1 usando la carga axial y elmomentoactuantedecadaEBV.CambiarlaseccióndelEBVsinocumpleconlosrequisitos.
Recalcular el ángulo con los elementos de borde obtenidos. Recalcular las
solicitaciones generadas por la nueva distribución de ángulos en los muros.Cuando se lleva a cabo el procedimiento con el ángulo inicial se obtienenelementos de borde actualizados. Estos elementos de borde se utilizan paracalcular un distinto para cada MCA, pues el ángulo depende del espesor demuro de cada piso y las propiedades de cada sección que enmarcan el MCA.Verificar que las secciones elegidas cumplan todos los requisitos del numeral3.3.c). Se debe cambiar la sección o secciones que no cumplan condichosrequisitos.Realizaralmenosunaiteraciónconelfindeundiseñomásprecisoyeconómico.
Chequearrequisitosadicionales.Sedeberealizarlarevisióndelosestadoslímitecomolacondicióncolumnafuerte‐vigadébilmedianteelnumeralF.3.5.3.4.1delaNSR‐10sintenerencuentaelaportedelaplaca,elarriostramientolateraldelosEBH,entreotros.
d) Controldederivas
Modelar el sistema estructural en un software para verificación de derivas
medianteelmodelodestripsomedianteshells1.Lamodelacióndestripssellevaacabo usando elementos tipo frame dispuestos al mismo ángulo respecto a lavertical.LosstripsdebenunirsealosEBmedianteconexioneslibresamomento.El área transversal de los strips es equivalente al espaciamiento entre stripsmultiplicadopor el espesorde la placa. Sedebeponer el límite compresión encero, garantizandoque los strips no trabajen a compresión. Se recomiendaquelosnodosfinalesdeunstripseanelpuntodeiniciodelsiguiente;estohacequeel
1Serecomiendausarmodelacióncon“shells”duranteelprocesoiterativodebidoalafacilidaddecambiarde espesor y ánguloprincipal del campode acciónde tensión. En caso de realizar análisisno lineal serecomiendausarelmodelocon“strips”.
17 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
ánguloentodoslospisosseaelmismo,paraestoescojael promedio.Comosemencionóanteriormente, se recomiendausaralmenos10stripspormuro.Porotro lado, lamodelaciónmedianteshellspermitedisminuirel tiemporequeridopara generar el modelo de los muros. Se deben crear elementos shells con elespesordelmuroobtenidoymodificarlosvaloresderigidezparacortanteenelplanoyesfuerzosprincipalesverticalesasignándolesunvalorcercanoo igualacero. Posteriormente, se debe discretizar el muro usando preferiblementeelementoscuadrados.Unadivisiónenmayornúmerodeelementos,aumenta laprecisióndelmodeloperotambiénelcostocomputacional.Porúltimo,sedebencambiar los ejes locales de cada muro asignándole el ángulo calculadomanualmente.
Endado caso que las derivas seanmayores al 1%de la altura de entrepiso sepuede cambiar la longitud y/o espesor de los MCA o aumentar el número demurosparacumplirconelrequisito.
Posterioralcumplimientodelcriteriodediseñoporderivassedeberevisarqueloselementosdeborderesistanlassolicitacionesquesepresentanenelanálisisdel modelo. Si se desea realizar análisis no‐lineal se recomienda realizar unmodelodestrips.
e) Revisióndeldiseñodeviento.PosterioraldiseñofinaldelosMCAdeberevisarsi
losEBcumplenconlassolicitacionesimpuestasporlasdiferentescombinacionesdecargaquetienenencuentalascargasdeviento.
f) Diseño de conexiones típicas y conexiones entre elementos de borde. Según laNSR‐10 sección F.3.6.5.6.2, se exige que se cumplan los requisitos paraconexiones del numeral F.3.5.1.6, los cuales corresponden a conexiones enpórticos DMI. Para asegurar la fluencia delmuro en los extremos de los EBH,evitando posibles rótulas plásticas en sitios diferentes a estos, se recomiendautilizarconexionescon“RBS”(ReducedBeamSections).Tambiénsedeberevisarlazonadepanel,lacualestáestipuladaenelnumeralF.3.5.3.6.5delaNSR‐10;yla conexión alma a elementos de borde, revisando que la soldadura elegidaresista las cargas distribuidas en sentido xy y generadas por la fluencia de laláminadeacero.
18 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
4.Ejemplodediseño
4.1Concepciónypre‐dimensionamientoglobalConel finde ilustrarelprocedimientodel capítulo3, enestecapítulo sedesarrollaunejemplodediseñopasoapaso.ElprocedimientosebasaenlaNSR‐10,cumpliendotodaslasespecificacionesestipuladas.Adicionalmente,seutilizanciertosapartadosdelaAISCquecomplementanlanormacolombiana.Eledificioadiseñarestácompuestodesietelucesenelsentidoeste‐oesteytreslucesenelsentidonorte‐sur.Típicamentesetieneunaalturadeentrepisode4metros,exceptopor la primeraplantaquemide5.05m.La fachada está compuestaporun sistemadeventanas sobremarcos de aluminio sobre paneles de aluminio que sobresalen 60 cm(voladizo)sobrelasvigasycolumnasdelaestructura.Losvaloresestánexpresadosenelsistemainternacional.Eledificiotienelassiguientescaracterísticas:
Localización:Cali,calle5ªconcarrera39. Perfildesuelo:TipoC. Uso:Comercial. Coeficientedeimportancia(I)=1. Capacidaddedisipacióndeenergía:DES. AceroA572Grado50: 50ksi 344.74MPa
Concreto: ′ 21MPaLaslucestípicasenlospórticosderesistenciasísmicaylaseparaciónentreviguetassepuedeobservarenlaFigura7.
4.2Diseñodelsistemadepisoycolumnasdegravedada) Diseñosistemadepiso:
Lostablerosmetálicosrecomendadosparapredimensionarsebasanenlaseparaciónentre las viguetas, por lo tanto se puede consultar la recomendación con el valorobtenido.Serecomienda,paraunaseparaciónde2.5mqueseutiliceuntablerode3”de altura. Por otro lado, se recomienda un tablero metálico de calibre 18 ygalvanizado60(G60,Z180). 7.6cm.
b) Resistenciaalfuegonormalizadaenhoras:
Utilizando la Tabla J.1.1‐1 obtenida de la NSR‐10 se clasifican los requerimientosmínimosdeproteccióncontraelfuegosegúnlosgruposysub‐gruposdeocupación.
Ene(1½
c) Esp
Utilhoracm)
d) Che
Hacquemásentrmul
estecasose½horas)de
esordelcoizandounasderesis).Recubrim
equeotable
ciendo usoelalongitudslucescorrre viguetasltiplicando
Diseñode
etieneunaeprotecció
oncretodelconcretolistenciaal fumiento 8.
rometálicoEspesorlo
de las tabdsinapuntrespondeas. La cargporlagrav
Tab
eedificiosc
aestructurónmínima.
sistemadeiviano(144fuego,une5cm.
o:osa Recub
blas documtalarmáxima3.94m.Sga sobreimvedad).
bla1.Cargas
conmuros
atipoC‐2,
episo:40‐1840kgspesorde
brimiento
mentadas pomaparaunecumpled
mpuesta ad
sobreimpue
decortante
lacualcor
g/cm3)setconcreto ig
or “Corpacnespesortodeestaformisible es
staCORPAL
edeacero
rrespondea
toma,paragualosup
16.1cm
cero” (Tablotaldelosamaelespas de 865 k
OSA
aunahora
unmínimeriora31
m
a 1), se deade16cmaciamientokg/m2 (8.4
19
ymedia
odedos1/4”(8.3
eterminamytresomáximo483 kPa
20 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
e) Avalúodecargas:Se utilizó el software Corpasoft, desarrollado por Corpacero para el análisis delcomportamientode las losas. Seobtieneelpesopropiode la losa (concreto+steeldeck):
2.91kN/m CargasVerticales:
CargaMuerta:SegúnlaTablaB.3.4.3‐1,losvaloresmínimosdecargamuertasegúnlaocupaciónsonsiguientes:
2.91kN/m ; 1.4kN/m ; 1.5kN/m
5.81kN/m
CargaViva:SegúnlaTablaB.4.2.1‐1paracargasvivasmínimassegúnocupación:
1kN/m ; . 5kN/m ; 0.5kN/m
f) Diseñodeviguetas:
Enprincipiosemostraránloscálculostípicosdeldiseñodelaviguetadeluzmayoreiguala13.8metros.
448.16MPa; 200GPa
∆ max300
, 2in 0.051m
Cálculodecargaspormetrolineal:
∙ 9.7kN/m
∙ 4.67kN/m
. ∙ 16.67kN/m
∙ 3.33kN/m
Primero se debe asumir un peso propio de la vigueta, con la intención de tenerloinicialmenteencuentadentrodeloscálculosdepesomuerto.Seasumeunpesodeviguetaaproximadode 0.73kN/m.Paraelcálculodedeflexionesnose
debenmayorarlascargas,obteniendo:
10.43kN/m
Seencuentraunainerciamínimaparacumplircondeflexionesmínimasenviguetasdelasiguienteforma:
5384 ∆
1164.657in
21 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Se debe determinar cuál es el momento requerido debido al concreto húmedo ydebidoalacargavivadurantelaconstrucción.
256.27Kip‐ft(Concretohúmedo)
313.386Kip‐ft(Construcción+concretohúmedo)
Usando el Manual AISC Tabla 3‐2, se selecciona una viga que cumpla los valoresrequeridosdesegundomomentodeáreayderesistenciaa la flexión.SeescogeunperfilW21x57,elcualtieneun 1170in yun 484Kip‐ft.
Sedeberealizarunarevisiónparaposiblereduccióndelacargavivadebidoalárea:
2; ∙ 46m
∙ 400ft → Usarlareduccion
∙ 0.2515ft
∙12.11kN/m
, 0.5 ∙ 12.11kN/m
Lavigasetomacomorestringidalateralmentemedianteeltablerometálico.
Cálculodelaresistenciarequeridaaflexión:
762.139kN‐m 562.125Kip‐ft
Seprocedea calcular elY2 conque trabaja la viga compuesta, casoparael cual serecomiendatomarun 1in.
Espesordelosa
22
5.839in
Enlatabla3‐19delManualdelAISCserevisaparaunperfilW21x57conun 2=6inyPNAlocalizadoenelpunto7,seencuentra:
209Kip 929.678kN
Seobtieneunmomentoresistente 701Kip‐ft →OK!
Determinacióndelbloqueacompresión“a”:
∑
0.85 ∙ ′ ∙0.016m → OK!
22 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Revisióndelaresistenciaacortante:
∙2
220.91kN 49.663Kip
EnlaTabla3‐2delManualdelAISCseencuentralaresistenciaacortantedelavigaW21x57.
256Kip→ OK!
Revisióndeladeflexióndebidaacargaviva:
∆360
0.038m
ParaunavigaW21x57conY2=6inyubicacióndelPNAen7,segúnlatabla3‐20,el
2200in .
∆5384
∙0.031m ∆ → OK!
Selimitaladeflexiónaunapulgada.Secalculautilizandoel50%delacargavivanoreducida.
∆5384
0.5 ∙ ∙0.846in 1in → OK!
Determinacióndelnúmerorequeridodeconectoresdecortante:
Sedecideusarconectoresdecortantetipoespigodediámetrode¾”.SepuedeusarelManualdelAISCTabla3‐21utilizando tablero connervaduraperpendicular a laviga secundaria con un espigo por nervadura en posición débil. El espaciamientoentrenervadurasesdeunpie.
∑13
2 ∙ 2612in
1 46.276 → OK!
g) Diseñodelaviguetatípicade7.7m:
Sesigueelmismoprocedimientodescritoanteriormente.Porefectosprácticosnosedescribe el paso a paso, pues es el mismo funcionamiento de la vigueta de 13.8metros.LasecciónutilizadaesunaW14x26.Seutilizan6conectoresentreelapoyoyelpuntodemáximomomento,utilizandoentotal12.
h) Diseñodevigasperimetralessentidonorte‐sur:
. ∙2
8.33kN/m
23 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Deestacargasetienequeunapartesedebealafachada,ductosycanales,mientrasque la otra es debida al pesopropio de la losa. Por esto se va a tomar los ductoscomolapartedecargasuperimpuesta.Noseusareduccióndecargaviva.
∆360
, 0.25 6.35mm
∆38
,360
9.525mm
Pesomuertodelalosateniendoencuentaelpesodelafachada:
∙2
9.68kN/m
Cálculodelaresistenciarequerida:
EnlaTabla3‐2serevisaquelavigacumpleparael conlosmomentosycortantes.SedecidetrabajarconunavigaW16x57,lacualtieneun 758in ,unaresistencia
212Kipyun 394Kip‐ft.Todosestoscumplenconlosvaloresactuantes.i) Diseñodevigasexternasenelsentidoeste‐oeste:
Seasumequeestasvigasvana tenerconexionesresistentesamomento,yaqueenestos pórticos se va a colocar el sistema de resistencia a cargas laterales. Se tieneentonces en el diagrama de cargas sobre la viga el peso distribuidomuerto y vivosumado a las cargas puntuales actuantes por la conexión con las viguetas( =10m). Haciendo uso del software SAP2000 v.15 se obtuvieron losresultadosdemomentoparaelcálculode 2.839.
Determinacióndelavigacarguera:
Utilizando la tabla3‐2 delManual delAISC se seleccionauna vigaW18x60, la cualtiene un 461Kip‐ft, momento correspondiendo al mayor momento en el
centrodelaluz.Paraun 3.333myel calculadoanteriormenteseobtienedelManualdelAISCenlatabla3‐10losiguiente:
387 ∙ 1098.56Kip‐ft
461Kip‐ft → OK!
984in
Chequeodedeflexiones:
Debidoalacargadefachadaycargamuertainicial:∆ 0.16in in → OK!
Debidoalacargavivaycargasuperimpuesta:∆ 0.24in in → OK!
24 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
j) Diseñodevigasinternassentidoeste‐oeste:Lasvigasinternasenestesentidonosetomancomoempotradasensusapoyos,pueselmomentoplásticovaacontrolarcomoenelcasoanterior.Setieneeneldiagramade cargas sobre la viga las cargas puntuales actuantes por la conexión con lasviguetas 10m .Seutilizalareduccióndecargaviva.Enestecasoseasumeun 1como valor conservador. Dada la deflexión permitida de 1.5 in, sedeterminaun segundomomentodeárea requerido;basadoenel concretohúmedo
599.44in .
Determinacióndelavigacarguera,usandolaTabla3‐2delManualAISC:
Enprincipioserevisaquelavigacumplaconlacargadeconcretohúmedoylacargaviva de construcción: 471.7Kip‐ft. Para cumplir con las cargasmayoradasseseleccionaunavigaW21x68,conun 600Kip‐ft.Estemomentoresistenteesmayoralmomentodebidoacargasconstructivasenelcentrodelaluz.
Como una segunda revisión que sustenta la viga escogida, es necesario revisar laTabla 3‐10 del AISC. Para un 3.33my un 1se obtienen los siguientesresultadosparamomentonominal:
531Kip‐ft 600Kip‐ft
Controlaelvalordelmomentoparaelcasonoarriostradoentodalalongitud.→ OK!
1480in 273Kip
Serealizaelchequeocomovigacompuestaylarevisióndelaresistenciaacortante.Seprocedearevisarladeflexióndebidoacargavivayconsureduccióndel50%.Esteprocesoseilustraacontinuación:Revisióndelaresistenciaacortante: 77.373Kip 273Kip→OK
Revisióndeladeflexióndebidoacargaviva:∆ 0.028
ParalavigaW21x68segúnlaTabla3‐20,conun 2 6inyunaubicacióndelPNAen7,el 2580in .
∆ 0.029m ∆ → OK!
Seprocedealimitarladeflexiónaunapulgadayserealizaelchequeoconel50%delacargavivasinreducir.
∆0.5 ∙ 2 ∙
28 ∙ ∙0.59in 1in → OK!
Sedeterminaquesonnecesarios30conectoresentodalaluz.
25 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
k) Diseñodecolumnasyseleccióndecolumnasdegravedad: Cargadepiso:
4.31kN/m
. 5kN/m
Se van a seleccionar cinco diferentes tipos de columnas. Por simplificación, lascolumnasinternasseránigualesentresíeigualesalacolumnasometidaalamayorcarga vertical. De esta misma forma, se hará esta simplificación a las columnaslaterales en el sentido este‐oeste. Las columnas 1A.5, 8A.5, 1C.5 Y 8C.5 seránpredimensionadas usando las mismas cargas (estas columnas no reciben la cargaprovinientedelasvigasprincipales).Lascolumnasesquinerascorrespondenaltercergrupo.El cuarto grupoutilizado son las columnas laterales en el sentidonorte‐sur.En la Tabla 2 se pueden apreciar los diferentes tipos de columnas que se van adiseñar.
Tabla2.Gruposdecolumnas
TipoColumna
Columnasdelgrupo
I 2A,3A,4A,5A,6A,7A,2D,3D,4D,5D,6D,7DII 2B,3B,4B,5B,6B,7B,2C,3C,4C,5C,6C,7CIII 1A.5,8A.5,1C.5,8C.5IV 1A,1D,8A,8DV 1B,1C,8B,8C
Acontinuaciónserealizaelcálculodelareduccióndecargavivaparacadaunodeloscasos.SepresentaelcálculoparalacolumnatipoI.
ColumnaTipoI
4; 3
2 266.93m 720.429ft
0.2515
∙ ∙2.057kN/m
, 0.4 ∙ 2.06kN/m
∙ 87.42 ip → Cargamuertaaxial
∙ 30.945 ip → Cargavivaaxial
Se calculan las cargas totales para cada tipo de columna; para lo cual se asumencargasigualesentodoslospisos,incluidalacubierta,ysepresentanenlaTabla3.
26 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Tabla3.Cargastotalescolumnas
TipoColumna
CargaporpisoCargaTotal(5pisos)
PD(Kip)
PL(Kip)
PD(Kip)
PL(Kip)
I 87.49 30.97 349.98 123.89II 101.12 46.92 404.48 187.70III 29.32 13.34 117.26 53.35IV 29.32 13.34 117.26 53.35V 53.85 21.12 215.40 84.46
Se procede amayorar las cargas para así predimensionarmediante el Manual delAISC. Se utiliza entonces un 5.05m, correspondiente a la altura de
entrepiso del primer nivel. Esta distancia es mayor a la altura de entrepiso típica(4m), lo cual hace el diseño de columna más conservador. Con esta longitud sinarriostrar,enadicióndelascargasmayoradaspresentadasenlaTabla4,seprocedeaencontrarlasecciónquetengaun .Semayoranlascargasusandolacombinacióndecarga1.2D+1.6L.Debidoalaubicacióndeledificionosedebenrealizarchequeosdecargaporgranizoniempozamiento.
Tabla4.Resumencolumnas
TipoColumna
Cargadediseño(kip)
Secciónpreseleccionada
I 618,19 W12x72 684II 785,69 W12x87 833III 226,08 W12x40 234IV 226,08 W12x40 234V 393,62 W12x53 427
4.3Diseñodelsistemaresistenteafuerzaslaterales
a) FuerzassísmicasDebido a la ubicación de la estructura y a las características de la regularidad, sepermite hacer uso del método de Fuerza Horizontal Equivalente (FHE). Se debentomar en cuenta las caracterísiticas del suelo y de la edificación para lacaracterizacióndelespectrodediseño.Elprocedimientorealizadosehizodeacuerdoa lo estipulado en la NSR‐10 capítulo A. Es necesario encontrar el peso propio detodaslasvigas,viguetasycolumnasaferentesacadapiso.
62566.673kN 14065.548Kip
SistSegúaltaregusean
Mov
Secser(Fig
Decorr
Sep
Pla
4
Σ
Sa
emaestrucúnlaTablaasismicidadularidadennigualesa
vimientosscalculaelesealizóparagura6).
esta formrespondien
procedear
M
aca(kN
1 1462 1463 1464 1465 43Σ 628
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
0.0
Sa
Diseñode
cturalymaaA.3‐2setdyserestrnplantade1(A.3.3).
sísmicosdespectrodealaciudad
ma, con entevalorde
ealizarlos
T
MétodoFuerz
N) (m
630 5.0626 9.0626 13.626 17.73 21.882
0.5 1
eedificiosc
aterial:ieneuncoeringeparae laestruct
∙
ediseño:aceleraciódeCalisigu
Figura6.Es
l valor de segúne
cálculosde
Tabla5.Fuer
zaHorizont
m)
⋅
05 73805 13205 19005 24905 920
738
1.0 1.5
P
conmuros
eficienteRedificiosdturahaceq
0.482s
ónpormeduiendoloe
spectroded
e calculelespectro
0.8125
e ytorsió
rzahorizont
talequivalen
883 0.1367 0.1872 0.2376 0.3055 0.1554 1
2.0
Periodoens
decortante
de7.0.Esdemáximoque loscoe
s A. 4.2
diodelespeestipuladop
diseño–Cali
ado anterodediseño5g
ónaccident
talequivalen
nte
(kN
100 508179 911258 131338 171125 6331 508
2.5 3.
segundos
edeacero
permitido50metroseficientesm
3
ectrodedisporlaNSR‐
riormente.
tal,present
nte
Tors
N) (kN‐
85 89711 16038 23165 30236 11135
0 3.5
suusoenzsdealturamodificado
seño.Estee‐10enelca
se puede
tadosenla
siónAcciden
‐m) (kN‐76 17081 30588 44096 57583 212
4.0
27
zonasdetotal.LaresdeR
espectroapítuloA
e ver el
Tabla5.
ntal
m)6267788858
4.5
28 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
b) Diseñodemurosdecortantedeacero(MCA)
Paraeldiseñodelosmurosdecortantedeacerosesigueelprocedimientodescritoen el capítulo 3.3. El primer paso es obtener las fuerzas y cortantes por cada piso(Tabla6).Seilustraráelprocedimientodediseñoparaelmuroubicadoenelsentidox con longitud de 9.4 metros. Se ubicaron cuatro muros en cada dirección paracumplirderivasytenerelfactordeausenciaderedundanciaigualauno(Figura7).
Tabla6.CortanterequeridoporMCAsismoX/Y
PlacaFuerzasísmicaV(kN)
/
(kN)
NúmerodeMCAporpiso
(kN)
1 48821.1 6974.4 4 1743.62 44885.3 6412.2 4 1603.03 37261.2 5323.0 4 1330.84 26567.7 3795.4 4 948.85 12641.6 1805.9 4 451.5
/
6974.4kN
41743.6kN
Diseñodeeedificiosc
Figura7.C
conmuros
onfiguración
decortante
nMCAfinal
edeacero
29
30 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
PredimensionamientodelaplacaSe debe asumir un ángulo de esfuerzo inicial con el propósito de simplificar loscálculos de las secciones preliminares. Se escoge un ángulo de 40° como esrecomendadoenlaNSR‐10.SeprocedeacalcularunosespesorespreliminaresdelosMCAdependiendodelarelacióndemanda‐capacidadparacadapiso(Tabla7).EnelcasodelquintopisoseasumeunasecciónmásgrandedelonecesarioparanotenerquediseñarEBHmuygrandes.
Tabla7.SelecciónpreliminardelespesordelMCA
Piso
requerido(mm)
comercial(mm)
(kN) RDC
1 2.09 4 3331.7 0.522 1.92 3.5 2915.2 0.553 1.60 3.5 2915.2 0.464 1.14 2.5 2082.3 0.465 0.54 1.55 1291.0 0.35
Diseñarloselementosdeborde(EB).
Calculadas las cargas actuantes debido a la fluencia de la placa se procede apredimensionar losEBH.Diseñar yverificar loselementosdebordeconángulode40°. Con el predimensionamiento de las placas se calculan las cargas verticalesgeneradaspor la fluenciade estasmediante la ecuación (4). Con estos espesores yconel ángulode40° asumido se calculan losmomentos requeridosy las seccionespreliminaresdelosEBH(Tabla8).LosEBVsepredimensionanconlaecuación(5)ylosresultadosdelasecciónpreliminarsepuedenapreciarenlaTabla9.ConlosEBHpreliminares se realiza un modelo continuo de la columna, en donde cada vigacorrespondeaunresorteconconstante .
Tabla8.PredimensionamientodeEBHparamurosde9.4m
Piso
(kN/m)
(kN/m)
(kN‐m)
(Kip‐ft)EBH
seleccionado
1 110.0 74.5 3695.1 2727.0 W27X2172 0.0 74.5 1491.7 1100.9 W18X1303 220.1 74.5 5898.5 4353.1 W33X2914 209.1 74.5 5678.2 4190.5 W30X2925 341.1 74.5 8322.3 6141.8 W33X387
31 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Tabla9.PredimensionamientodeEBVparamurosde9.4m
Piso
(m4)
(in4)EBV
seleccionado
1 0.000858 2061.6 W14X7302 0.000295 710.1 W14X5003 0.000295 710.1 W14X6654 0.000211 507.2 W14X2575 0.000131 314.5 W14X550
Paratodosestoselementosserealizaronloschequeosnecesarios.Elprocedimientopaso a paso de la revisión de los EB se muestra sólo para la última iteración.Siguienteaestoserecalculóelángulo .
Recalcularelángulo
Se calculan los nuevos ángulos a partir de las secciones seleccionadas de loselementos de borde y sus propiedades. Los valores de los nuevos ángulos sepresentanenlaTabla10.
Tabla10.Ángulosposterioresalaseleccióndeelementosdeborde
Placa
(mm)
(°)
1 4 39.062 3.5 39.053 3.5 42.074 2.5 42.645 1.55 43.93
DiseñaryverificarlosEB(ángulosdiferentesentreplacas)
Es necesario verificar las secciones en todos sus estados, para cumplir con losrequisitos de diseño. Con los espesores seleccionados y los nuevos ángulos seprocedeacalcularlassolicitacionessobrelosEB.AcontinuaciónseilustraelejemplodelEBHdelacubiertadeluzde9.4metros.Valoresdeespesordeplacayángulo
1.5 ; 0 43.93°; .
Cálculodesolicitaciones
∙ ∙ ∙ ∙ 341.1kN/m∙
8322.3kN‐m
32 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Dadoestevalorde seeligeunasecciónW33x387.Conestasecciónsegarantizaelmomentonominalrequerido.
Tabla11.SeccionesEBHpreseleccionado
Piso
(kN/m)
(kN/m)
(kN‐m)
(Kip‐ft)EBH
seleccionado
1 110.0 74.5 3695.1 2727.0 W27X2172 0.0 74.5 1491.7 1100.9 W18X1303 220.1 74.5 5898.5 4353.1 W33X2914 209.1 74.5 5678.2 4190.5 W30X2925 341.1 74.5 8322.3 6141.8 W33X387
PredimensionarlosEBVLasseccionespreliminaresutilizadasson lasobtenidasen la iteraciónanteriorconunánguloconstantede40°.
CalcularlasfuerzasaxialesenlosEBHParaestimarlacargaaxialdelosEBHserealizaunmodelocontinuodelacolumnaanalizadaendondecadaEBHcorrespondeaunresorteconconstante ,endonde
correspondealáreadelEBHdecubierta.TodoslosresultadosdelosresortesylasfuerzasdecadaresortesepuedenapreciarenlaTabla12.
Tabla12.EBHidealizadoscomoresortes
Piso
(kN/m)
(kN)
1 1757031 ‐28672 1545639 ‐20973 2992444 ‐20894 2358266 ‐15295 3157166 ‐450
Las fuerzas se encuentranmodelando la columna en el programa SAP2000. Conestas fuerzas se calcula la carga axial total en las vigas en la parte derecha eizquierda, teniendoencuentaque las fuerzasvanensentidoscontrarios.Luegosecalculan las cargas axiales totales en los extremos de las vigas. Estos valores sepresentanenlaTabla13.
33 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Tabla13.CargasaxialesenlosextremosdelosEBH
Piso
(kN/m)
(kN/m)
(kN)
(kN)
1 733.92 642.17 ‐3298.25 ‐2435.752 642.17 652.83 ‐2046.89 ‐2147.113 652.83 467.16 ‐2961.66 ‐1216.344 467.16 290.42 ‐2359.64 ‐698.365 290.42 0 ‐1814.99 914.99
RealizarchequeosporflexiónenlosEBHCon elmayor valor de carga axial se calculan los factores de amplificación 1. Sepuede considerar el valor del coeficiente asociado a una condición sin traslaciónlateral del pórtico ( ) conservadoramente como 1. El valor de 1se calculamediantedelasiguienteecuación:
11
donde es la carga crítica de pandeo elástico suponiendo que no haydesplazamiento lateral y es lamayor de las cargas axiales entrePbl yPbrparacada piso. Se calcula el momento amplificado por efectos de segundo ordenmultiplicando el por el factor B1 Tabla 14. Se verifica que el momentoresistentedeavigaseamayoraelmomentoactuanteamplificado.
Tabla14.Efectosdesegundoorden
Piso
(kN)B1
(kN‐m)
1 536861 1.01 3777.562 377188 1.01 2875.773 807400 1.00 5834.484 897781 1.00 5630.805 1247252 1.00 7539.09
Tambiénserevisaelcumplimientodellímiteparaeláreadelaaleta:
∙
Seencuentraquetodaslasseccionescumplíanconestelímite.
34 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
CalcularlaresistenciaprobableaflexiónSe realiza el cálculo de la resistencia probable a flexión. Para el lado izquierdo yderechodelEBHsecalculael ,teniendoencuentaladependenciadeloslímites
presentadosenelprocedimientodediseñoylacargaaxialmayor.EnlaTabla15sepuedenapreciarlosvaloresparacadapiso.
1.18 11815
350000 ∙ 0.0741.12
10693kN‐m
Sedebegarantizarquelosvaloresde y seanmayoresa .
Tabla15.Resistenciaprobableaflexión.
Piso
(kN)1.18 1
| |
(kN‐m)
1 3298 0.97 50892 2147 1.02 41223 2962 1.07 83334 2360 1.07 78175 1815 1.12 10693
CalcularlasfuerzascortantesLas fuerzas cortantes secalculanmediante las cargasdistribuidasverticalesde lasvigas.Así seobtienen losvaloresdecortanteen laparte izquierdayderechade laviga según las ecuaciones presentadas en el procedimiento. Los valores obtenidosparacadapisosepuedenapreciarenlaTabla16.
.150.72 0 9.4
2 2983.38kN
2983.38 150.72 0 9.4 1566.64kN
Tabla16.Fuerzascortantes.
Piso
(kN/m)
(kN/m)
(kN)
(kN)
1 452.23 653.80 135.28 2030.072 395.74 653.80 ‐335.86 2089.973 361.59 467.86 1273.47 2272.414 253.69 290.41 1490.53 1835.705 150.72 0 2983.38 1566.64
35 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
ChequeodeinteracciónEBHSedeberealizarelchequeodeinteracciónenlosEBH.Paraestoesnecesariocalcularel esfuerzo a tensión vertical sobre el EBH. Finalmente con los valores obtenidospara las cargas axiales, fuerzas cortantes y esfuerzos de tensión vertical, se revisaque la ecuación de interacción basada en el alma del EBH sea menor a 1. Secalcularon todos los valores, verificando que los EBH cumplían con este requisito.EstosepuedeobservarenlaTabla17
Tabla17.Relacióndeinteracción
Piso
(kPa)
(m2)Interacción
1 26481.47 0.01 0.732 26984.28 0.01 0.753 13202.42 0.02 0.294 13700.99 0.02 0.275 4050.13 0.02 0.29
FuerzasinternasEBVSecalculanlasfuerzasinternasdelosEBVsegúnlassolicitacionesgeneradasporlosEBHelegidos.SedebegenerarelprocedimientoderevisióndeinteraccióndeEBVdelamismaformaqueserealizóenlosEBH.Seobtienenlasfuerzas generadasporelmecanismodecolapso(Tabla18).Secalculanlasreaccionesenlabase(Tabla19).Sedebenrealizartodaslasverificacionesderequisitosadicionales.
Tabla18.Mecanismodecolapso
Piso (m)
12
2
1 1.00 5.05 5.05 10177.1 20695.19 30872.332 1.79 9.05 16.21 8244.3 31883.69 40128.023 2.58 13.05 33.71 16665.6 50047.24 66712.894 3.38 17.05 57.55 15633.2 48234.69 63867.955 1.25 21.05 26.23 21385.1 38310.79 59695.90Σ 138.8 261277.1
Tabla19.ReaccionesenEBV
Piso (kN)
(kN)
(kN)
(kN)
1 1883.0
8120.6 10702.6 27795.42 3373.63 4864.74 6355.85 2346.2
36 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Secalculanlasfuerzasinternassegúneldiagramadecuerpolibreparaseleccionarlasecciónquecumplacontodaslassolicitacionesyserealizalacomprobaciónporinteracción(Tabla20).
Tabla20.FuerzasinternasEBV
Piso (kN‐m)
(kN)
(kN)
ValorInteracción
EBVseleccionado
1 ‐5134.8 27795.4 6917.5 0,837 W14X7302 ‐2629.5 22059.1 3410.8 0,706 W14X6653 ‐1688.5 17400.4 4260.3 0,740 W14X5004 ‐3236.3 12516.7 5716.6 0,560 W14X5005 ‐7530.5 8812.4 1650.4 0,333 W14X665
Despuésde revisar todas lasseccionesdeEBHyEBVpormediodelprocedimientomencionadoanteriormenteseobtuvoeldiseñofinaldelosespesoresporcadapisoyloselementosdebordedecadamuro.
Tabla21.DiseñofinalL=9.4m
L=9.4m
Piso
(mm) EBH EBV
1 4 W27X217 W14X7302 3.5 W24X192 W14X6653 3.5 W24X370 W14X5004 2.5 W30X292 W14X5005 1.55 W30X391 W14X665
Tabla22.DiseñofinalL=7.2m
L=7.2m
Piso
(mm)EBH EBV
1 5 W24X370 W14X7302 5 W27X178 W14X6053 4 W27X194 W14X5004 3 W27X217 W14X7305 1.55 W18x311 W14X730
4.4ModelaciónPara realizar la modelación de la edificación se utilizó el software SAP2000 v.15.SiguiendolasrecomendacionesdelaguíadediseñodelAISC(Sabelli&Bruneau,2007)serealizóunmodelodestrips(Figura8).Lamodelacióndestripssellevaacabousandoelementostipoframedispuestosalmismoángulo respectoalavertical.Serecomienda
quelosángulodebenustrips eplaca.compreSe realiresultadejes loccalculadModifietenidosuficiencualseutilizar
Para ll0.3 0valoreslosobjehacomanálisisLosdesen la Tobtiene
snodosfinentodoslounirsealoses equivaleSe garantiesiónencer
izóunejerdosmuysicales del edo.Larigider=0).Adien cuentanteparacarecomiendrondivision
levar a ca0.3 1.0sobtenidosetivosdelamprobadoesdederivas
splazamienTabla 23. TeΔ 5
Diseñode
alesdeunospisossesEBmediaente al espiza que loro.
rcicio compimilares.Delemento ddezenelsicionalmena (Membraapturar toddautilizarnescuadrad
abo el aná. De esta
sdeaceleraamodelacilsistemadssellevaa
ntos(δ)ydTomando u5.05 pa
eedificiosc
stripseaneaelmismoanteconexipaciamientoos strips n
parativo coDebidoaláde área paentidoortonte, se recoane f12 Mdas las fueralmenoscdasde1.6m
Figura8.
álisis sísmforma, alacióndelmónescorrderesistenccabocon
derivas(Δ)una derivara el prim
conmuros
elpuntodo,paralocioneslibreso entre strno trabaje
on lamodengulodeaara que coogonala laomiendaquModifier = 0rzasa flexicuatrodivismetrosenc
Modelogene
mico se dedefinir cadmétododeoborarelcciaacarga
1.
porpisoda admisiblemer piso y
decortante
deiniciodecualseescosamomenrips multipn a comp
elaciónporacciónde laoncuerdenatensióndueel cortan0). El enmiónen lossionesenccadalado.
eralstrips
efinieron loda caso deFHE(cumplimienslaterales
elanálisise del 1% dyΔ 4
edeacero
elsiguienteogeel prnto.Eláreaplicado porpresión asi
rmediodea tensión, scon el áng
debesercenteenelpmallado (Melementoscadasentid
os combose sismo se0.8125g;ntodelasdporefecto
constripssde la altur4.0 par
e;estohaceromedio.Lotransversar el espesoignando e
shells obtesedebenrgulo de esro(Membrplano tampMeshing) ddeborde,
do.Eneste
s de cargapuedenm; 1.0)derivas,puosderesist
sepuedenra de entrea los otro
37
equeelosstripsaldelosor de lal límite
eniendorotar lossfuerzosrane f22poco seaebe serpara locasose
a1.0meter los.Unodeuesyasetencia.El
apreciarepiso, seos pisos.
Todas lprimershell;eselmode
LaFigugeneradubicanfluencia
lasderivaspiso.LaTasevidenteeloconstri
P
P
ura9muestdos en elenlasesquadelaplac
Diseñode
scumplenaabla24muquelosresips.
Tabl
1laca δ(5 13.4 113 9.12 6.41 3.4
Tabl
1laca δ(5 13.4 113 8.92 6.21 3.2
tralasdivismuro debiuinasyestáca.Sepuede
eedificiosc
acabalidaduestralasdsultadosso
la23.Despla
1.0X+0.3Y(cm) Δ(cm7575 2.0521.705 2.5841207 2.7164041 2.9674364 3.436
la24.Despla
1.0X+0.3Y(cm) Δ(cm5678 2.0151.552 2.5559965 2.7642322 2.9592729 3.272
sionesdeleido a las cándesignadeapreciarl
Figura9.Es
conmuros
d,pues lamerivasobtenmuysim
azamientosy
m) %h25 0.5143 0.6566 0.6877 0.7464 0.68
azamientosy
m) %h58 0.5055 0.6443 0.6993 0.7429 0.65
elementodcargas latedasconcollaorientaci
stadodeesfu
decortante
máximaobenidasconilaresalos
yderivas(st
0.3X+1.δ(cm) Δ16.3266 213.5359 310.2469 36.8188 33.4624 3
yderivas(sh
0.3X+1.δ(cm) Δ17.7108 314.6733 311.0971 37.3928 33.7974 3
deáreaylaerales. Laslorrojo;elióndelose
uerzosshells
edeacero
btenidaesdlamodelacmostrados
trips)
0Y Δ(cm) %.7907 0.3.289 0..4281 0..3564 0..4624 0.
hells)
0Y Δ(cm) %.0375 0..5762 0..7043 0..5954 0..7974 0.
adistribuciódivisionesrestodediesfuerzose
s
de3.46cmciónconelsenlaTabla
%h7082868469
%h7689939075
óndeloses que no flivisioneslleenelángulo
38
mparaelementosa23para
sfuerzosluyen seeganalao .
39 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
4.3.3DiseñodeconexionesLasconexionesvigueta‐vigayviga‐columnasediseñaronmedianteelusodel softwareRAMConnectionStandalone.Elproceso fue iterativobuscandoque los estados límitesfuerancumplidosdemanerasatisfactoria.Para lasconexionesvigueta‐vigaprincipalsehizo uso de ángulos dobles; para las conexiones viga‐columna, placas de extremo. Lascargasusadasfueronlasmismasobtenidasdeldiseñoderesistenciaacargasverticales.LasconexionesfinalessepuedenconsultarenlosAnexos1,2y3.ConexiónMCAconelementosdeborde:Lasconexionesentrelaplacayloselementosdebordedeberesistirlafuerzanecesariaparagenerarlafluenciadelaplacaantesqueelrompimientodelaconexión.Lasfuerzasdediseñovanadependerdelángulodeesfuerzoalcualfuncionelaplaca.Sepresentaacontinuación un ejemplo de diseño de las soldaduras de filete utilizadas. Se usa lasoldaduradereferenciaE70dealtaresistenciaparaelcasoanalizadodelquintopisoconluzde10metros.
70ksi; 0.8
12
∙ ∙ ∙ ∙ √2
∙ 0.6 ∙ 1 0.5. 0.99mm
12
∙ ∙ ∙ ∙ √2
∙ 0.6 ∙ 1 0.5. 1.95mm
Losvaloresobtenidossedividieronalamitadparaponereltamañodefileteacadaladodelaplaca(Tabla25).Porfacilidadconstructivaseutilizan“fishplates”.
Tabla25.SoldadurasdefileteL=9.4m
Calculada RequisitoNSR‐10
Piso
(mm)Angulodeesfuerzo(°)
weldEBH(mm)
weldEBV(mm)
weldEBH(mm)
weldEBV(mm)
5 1.55 ‐ 4 2.5 52.84 0.99 1.95 3 53 3.5 53.34 1.37 2.74 3 52 4 52.64 1.60 3.10 3 51 4 46.33 1.82 2.82 3.5 5
40 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
5.Ensayodemostrativo
5.1DescripcióndelexperimentoSe diseñó y construyó un modelo de un muro de cortante con placa de acero paracaracterizar su comportamiento. El experimento, mediante ensayo de carga lateral ymedicióndedeformaciónatravésderosetas2,pretendeencontrarlaorientacióndelosplanos de esfuerzos principales, esto para comprobar la teoría de la formación decampos de tensión inclinados a un ángulo ; también se pretende caracterizar elcomportamientohisteréticodelmuro,deestamaneracomprobarlaductilidaddelMCA.ElMCAconsisteenunmarcode1.17mx1.25mrealizadoconperfilesW6x12deaceroA572 Gr 50, una lámina de acero A36 de 2mm espesor unida al marco mediantesoldadura de filete E70, conexiones precalificadas para las uniones EBH‐EBV,modificacióndelaseccióndelosEBHhaciendousodeRBSyplatinasde1”enlabase;paraunmayordetalledelmodelosepresentaelplanoenelanexo4.LasdimensionesyEB delmodelo fueron elegidos para su adaptación a las instalaciones y capacidad dellaboratorio.EldiseñodelmodeloestábasadoenelprocedimientodelaguíadediseñodelaAISCparamurosdecortantedeacero(Sabelli&Bruneau,2007).PreviamentealensayoserealizóunmodeloenSAP2000paraanalizarmedianteanálisisno linealestáticosucomportamiento.Elmodelofuedesarrolladousando“strips”.Paramayordetalleremítasealnumeral5.4deestecapítulo.EnelmódeloSAPseasignaronlosRBSusandolosvaloresderotacionesplásticaspresentadasenlaTabla5‐6delFEMA356(FEMA,2007).Lacargaúltimaobtenidamedianteelanálisisdelmodeloesde60tonf aproximadamente, sin embargo sólo se realizó el ensayo hasta 30 tonf. En unasiguientefasedelproyecto(noincluidaaquí),seaplicarácargahastalafallaestructuraldelMCA.ElmontajedelmodelosepresentaenlaFigura10yeldetalledelRBSjuntoconlaplacade conexión al actuador se presenta en la Figura 11. Los planos con los detalles ydimensionesdelmodeloydelmontajesepuedenverenelanexo4.
2Ubicacióndestraingagesensentido“x”,“y”yunterceroformandounángulode45°respectoalosanteriores.
5.2ProElprotoeldocusísmicaMTS yprotoco
1.
snn
otocolod
ocolodecaumentoFEMasehizodecontroladoloutilizad
Enprimeradeformaciósolo modenecesariosno lineale
Diseñode
ecarga
argaimplemMA461(FEeformacuao por defodo.
amedida,eónhastalleelo, no es p.Enesteeestáticopar
eedificiosc
Figura10.
Figura
mentadoenEMA,2007)asi‐estáticaormación.
esnecesarioevaralafalposible detstudio,elera determ
conmuros
Montajeexp
a11.Detalle
nelensayo).Elprocea,utilizandA continu
ollevaracllaalmodeterminar densayouniinar la car
decortante
perimental
deRBS
oestuvobadimientorounactuauación se d
cabounenselo.Enestede maneradireccionagamáxima
edeacero
asadoenlorealizadopaadorhidráudescribe e
sayounidirecaso,alteexperimenlseremplaayeldesp
orecomendaraaplicarulicoestándl paso a p
reccionaldenerúnicamntal los reazóporunlazamiento
41
dadoporrlacargadardelapaso del
efuerza‐menteunsultadosnanálisisoúltimo.
42 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Las pruebas cíclicas se empiezan con un desplazamiento correspondiente a undécimodeldesplazamientoúltimo.
∆ 20mm
∆∆10
2mm
2. Laprimera etapade aplicaciónde fuerza cíclica corresponde a losprimeros 10ciclos.Duranteestos ciclos sedebecontrolarqueelmodelo llegueaunaderivacorrespondientea∆ .Deestaforma,serequierequeunciclotengaunaamplitudde2mmacompresiónyatensión.
3. Lasegundaetapadeberealizarseconundesplazamientoaumentadoenun20%conrespectoalanterior.Deestaformaseobtiene∆ 1.2 ∗ ∆ 2.4mm.Sedebellevarelmodeloatresciclosconunaamplitud∆ .
4. Lassiguientesetapasconstandetrescicloscadauna.Sedebellevarcadacicloauna amplitud correspondiente a un aumento del 20% con respecto aldesplazamiento anterior. De esta forma para la etapa i se debe tener∆ 1.2 ∗∆ .Elnúmerodeetapasdependedeldesplazamientoalcualsedeballegarparafallarelmodelo.Porlotanto,sedebenhacerelnúmerodeetapasnecesariasparallegara∆ ,pueslapruebaestácontroladapordesplazamiento.
Paradesarrollarunprotocoloconsistente,sedebedeterminareltiemponecesarioparaquecadaciclotranscurrademaneraóptima.Debidoalanaturalezadelensayo,sedeberealizar cada ciclo lentamente para no obtener resultados inapropiados. Se determinóquecadaciclodeberíadurarunminuto.Porlotanto,alcambiardeamplitud,lavelocidadcambia en cada etapa para mantener un tiempo constante. La Tabla 26 con lasrecomendacionesdelanormativaylosvaloresdevelocidaddecadaetapa.
Figura12.Protocolodecarga:Desplazamientovs.Tiempo
‐12.00
‐9.00
‐6.00
‐3.00
0.00
3.00
6.00
9.00
12.00
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Desplazam
ientoenmm
Tiempomin
43 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Tabla26.ProtocolodecargaFEMA461
FEMA‐461Quasi‐StaticCyclicTesting
EtapaNo.Ciclos
∆ (mm)
Velocidad(mm/min)
1 10 2.0 8.002 3 2.4 9.603 3 2.9 11.524 3 3.5 13.825 3 4.1 16.596 3 5.0 19.917 3 6.0 23.898 3 7.2 28.679 3 8.6 34.4010 3 10.3 41.2811 3 12.4 49.5312 3 14.9 59.4413 3 17.8 71.3314 3 21.4 85.59
44 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
5.3ResultadosParalaobtencióndedatosseinstalaron12“straingages”(galgasdedeformación)enlazonaposteriordelaláminadeacerocomosepresentaenlaFigura13.Losstraingagesfueron ubicados en grupos de tres formando rosetas. Con esta configuración seobtuvieron las deformaciones en sentido horizontal (x), sentido vertical (y) y a unángulo de 45° respecto a la horizontal. Se realizó la toma de datos de carga [kN] ydesplazamientoenlavigasuperior[mm]conelactuadorMTS.
Con los resultados de las deformaciones en sentido x y y ( ) se arma el tensor deesfuerzos[ paraelestadotridimensionalencadaroseta,donde .Eltensordeesfuerzosserepresentaconlasiguientematriz:
donde,, esladeformaciónenelsentidohorizontal;, esladeformaciónenelsentidovertical;
, es la deformación fuera del plano, el esfuerzo normal fuera del plano( )enestecasoescero;
y sonlosesfuerzoscortantesfueradelplano,asumidosenestecasocomocero;
eselesfuerzocortanteenelplano,valorquenoseobtienedelamedicióndirecta.
h/4
h/4
L/6 L/6 L/6
1
2 3 4
EBV
EBH
Láminadeacero
Figura13.Ubicaciónrosetas
45 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Dadoque y sonestimadosapartirdelamedicióndirectadelasdeformaciones,y
, y sonasumidos comocero, el únicovalordesconocidode estamatriz es elesfuerzo cortante . Lamanerade calculardichoesfuerzo cortante es a travésde la
transformación de esfuerzos de un plano a otro; en este caso se piensa rotar losesfuerzos en el plano xy a los esfuerzos a un ángulo de 45°, donde el valor de ladeformación en este ángulo es conocido, y obtener el esfuerzo a dicho ángulo( °= °). Este procedimiento se hace usando la matriz de trasnformación [T]representadamediantelasiguientematriz:
cos 00
0 0 1
donde representa el ángulo al cual se quiere encontrar los esfuerzos, en este caso=45°debidoalusodegalgasaubicadasaesteángulo.Latransformacióndeesfuerzosseobtienedelasiguienteoperaciónmatricial:
° ° °donde es lamatriz traspuestade y °es lamatriz de esfuerzosnormales a45°.Notequelosvaloresproductodelcómputodeestaecuaciónestarándeterminadosporelvalorde ;porlotanto,esposibledespejarelvalorde dadoqueseconoceel
valorde ° , ,elcuales °.Unavezobtenidoelvalorde setienecompletoel
tensor de esfuerzos. Posteriormente, se calculan los valores propios del tensor; secalculaelvectorpropiodelamatrizusandoelvalorpropiomáspositivo;yfinalmentese
calcula el ángulo de inclinación del vector, = , siendo este el ángulo de la
direccióndelosesfuerzosprincipales.Losángulosobtenidosenesteensayopresentaronángulosmuycercanosaunvalorde45°,comoeraesperado.EnlaTabla27sepuedenapreciarlosesfuerzosprincipalesdemayormagnitudparacadarosetayelánguloobtenidoparacadacaso.
Tabla27Esfuerzosprincipalesyángulosdireccionales
Ubicación
(MPa)
(MPa)
(MPa)θ(°)
Roseta1 23.6 ‐160.4 0 48.16Roseta2 222 ‐158.4 0 45.71Roseta3 185.2 ‐232.6 0 45.33Roseta4 300.4 ‐294.4 0 44.24
LoscicloshisteréticospresentadosporelmodelosemuestranenlaFigura14.Elensayoculminó enuna cargamáximade301kN.En la segunda fasede esta investigación, el
46 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
muro será llevado a cargas superiores para las cuales se espera un nivel de fluenciasuperior.
Figura14.Ciclosdehistéresis
5.4ModelaciónLamodelaciónserealizóporelmétododestrips(Figura15),locualpermiteevaluarelcomportamientonolinealdelmodelo.Sedefinieronenelmodelolaspropiedadesdelasrótulasplásticasa flexiónpara losEBHyderótulasplásticasaxialespara losstrips.Esnecesarioquelosstripsseanlibresamomentoparapoderidealizarelfuncionamientoatensión.AdemásdeasignarunacargaenelsentidodeU1,secompruebaqueloslímitesacompresiónseancero.Secondujoelanálisisnolinealsobreelmodelo(Figura16)yseobtuvolacurvadepushover,paralocualseobtuvounacargamáximade56tonfanteundesplazamientode18.6mmcomosemuestraenlaFigura17.
‐300
‐250
‐200
‐150
‐100
‐50
0
50
100
150
200
250
‐28 ‐24 ‐20 ‐16 ‐12 ‐8 ‐4 0 4 8 12 16 20 24
Fuerza(kN)
Desplazamientoenvigasuperior(mm)
Pushov
ver33.2ton
Figura1
Diseñode
nf
Pusho
17.."Pushov
eedificiosc
Figura15
ver43.7to
Figura16."
ver",Reacció
conmuros
5.Modelació
onf Pusho
"Pushover"e
ónenlabase
decortante
ón"Strips"
over53.1t
enelmodelo
e[tonf]vsDe
edeacero
onf Pus
o
esplazamien
shover55.4
ntos[cm]
47
4tonf
48 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
6.ConclusionesyrecomendacionesParaeldiseñodeestructurasconMCAcomosistemaderesistenciaacargaslaterales,esimportante tener en cuenta que el diseño para el control de derivas probablementeprevalezca sobre el diseño por resistencia. Sin embargo, es necesario realizarinicialmenteeldiseñoporresistenciaparaobtenerlosMCA,yposteriormente, revisarlas derivas permisibles con estos. Durante el diseño por resistencia de los EBH serecomiendaqueladiferenciaentreespesoresdeplacasentreunpisoyotronoexceda1.5mm;estoreducelascargassobreelEBH.ElmomentoflectoractuantesobrelosEBVpuede reducirse en caso de tener MCA adyacentes horizontalmente, pues secontrarrestaelcomponentehorizontaldelacargadistribuidageneradaporladiferenciadeespesoresdeláminasdeacero.Lamodelación,enelprogramaSAP2000v15,serealizópormediodelmétododestrips.Estopermiterealizarunanálisisno linealadecuadoparaver laresistenciadelmodeloexperimental.Seencontróquelamodelaciónconshellsreduceeltiempoderealizacióndelosmuros.Porlotanto,alnohabermayoresdiferenciasenelcontroldederivas,serecomiendanlosshellsparaedificacionesgrandes.Los esfuerzos principales en la lámina de acero se generaron a una inclinación conrespecto a la vertical similar al ángulo α esperado (46°). Además de los ángulos, seobtuvieron los esfuerzos principalesmediante el uso de galgas de deformación; estosesfuerzospresentaronvaloresmenoresalesfuerzodefluenciadelaplaca(315MPa),locual permite concluirquedurante el ensayono se lograronesfuerzos fueradel rangolineal. También, estos esfuerzos presentaron valores significativos en la componentevertical( ),sugiriendoqueenelMCAmodelosegeneraronesfuerzosdecompresiónenlaláminadeacero.
49 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
BibliografíaAIS.(2010).Reglamentocolombianodeconstrucciónsismo‐resistenteNSR‐10.Bogotá.AISC. (2011). Design examples version 14 (Vol. V.14.1). Chicago, Illinois, E.E.U.U.:AmericanInstituteofSteelConstruction.AISC. (2010). Seismic provisions for structural steel buildings (Segunda edición ed.).Chicago,Illinois,E.E.U.U.:AmericanInstituteofSteelConstruction.AISC.(2005).Steelconstructionmanual(13ed.).E.E.U.U.ASTM. (2011). Standard testmethods for tension testingofmetallicmaterials. E.E.U.U.:AmericanSocietyofTestingandMaterials.Bentley.(2012).RamConnectionv8i.Exton,Pensilvania:BentleySystems,Incorporated.Bruneau,M.,Uang,C.‐M.,&Sabelli,R. (2011).Ductiledesignofsteelstructures.Chicago,Illinois,E.E.U.U.:McGrawHill.FEMA. (2007). Interim testing protocols for determing the seismic performancecharacteristicsofstructuralandnonstructuralcomponents.Washington:ATC.Fisher, J., & Kloiber, L. (2006). Base plate and anchor rod design. Chicago, Illinois,E.E.U.U.:AISC.Reyes,J.C.(2013).Murosdecortantedeplacadeacero.Cartagena:EAC.Sabelli, R., & Bruneau, M. (2007). Steel design guide No. 20‐Steel plate shear walls.Chicago,Illinois:AISC.
Anex ____________
Nomb IDdel Norma ____________ Familia Tipo Descripc
DATOSGE Consider Esextre Consider Consider Extremo InfluencMIEMBRO Viga Secció Mater Soporte Secció MaterCONEXIÓN Conexió Placade Secció Mater L b Placade Solda D Wo(A Wa(A Wo(A Wa(A Placade Nro Nro Lev
xo1:Con
___________________
redelaconelaconexiónadediseño___________________
ción
ENERALES
rardeformaciónmodecolumnararbordescortararbordescortaodevigaachaflaciascorrosivas
OS:
ónrial
ónrial
N(ES):
ón:Placadeext
eextremoónrial
eextremo(ladoddura
AWS)AWS)AISC)AISC)eextremo(ladod
Diseñode
nexiónP
____________________
exión
____________________
: Placadeextre: Viga‐Aladec: ConexiónViga
ndehuecosenp
adosenperfilesadosenperfilesnado
= W21X= A572
= W14X= A572
tremo
= PL6.3= A36 = 304.8= 203.2
delaviga)= E70XX= 3[1/= 3[1/= 3[1/= 3[1/= 3[1/
delsoporte)= 2= 4= 38.10
eedificiosc
Placade
___________________
: EP_BC: 3V: AISC3
___________________
emo(EP)columna(BCF)a‐Columna
ernos
X57 Gr50
X398 Gr50
35x203.2x304.8
80[mm]20[mm]
X /16in] /16in]/16in]/16in]/16in]
0[mm]
conmuros
eExtrem
___________________
CF_1/4PL_4B
360‐2005LR___________________
: No: Si: No: No: No: No
LongiAnch
TamaTamaTamaTama
NúmeNúmeDista
decortante
mo
____________________
B3/4
RFD____________________
o
oooo
itudo
añodesoldaduraañodesoldaduraañodesoldaduraañodesoldadura
erodecolumnaserodefilasncialongitudina
edeacero
___________________
___________________
aánguloobtusoaánguloagudoAaánguloobtusoaánguloagudoA
s
alalbordedelap
AWSAWSAISCAISC
placa
50
Leh s g Perno
Reporte ____________ ____________
Nomb IDdel Norma ____________ Familia Tipo DescripcCARGAS Miembr ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Viga ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐CONSIDER Dimens Referen ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Placad
Longi10‐49 Placad
Tama Tabla Placad
Distan Tabla J3.5
Distan Tabla J3.5
Separ Sec.J3 Sec.J3
Separ Sec.J3 Sec.J3 Soport
Distan Tabla
o
edetallado___________________
___________________
redelaconelaconexiónadediseño___________________
ción
ros
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
RACIONESGEOM
sionesncias‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
deextremo
itud
deextremo(lado
añodesoldaduraaJ2.4deextremo(lado
nciaverticalalbasJ3.4,
nciahorizontalaasJ3.4,
raciónverticalen3.3,
3.5
raciónhorizonta3.3,
3.5te
nciahorizontalaasJ3.4,
Diseñode
= 38.10= 76.20= 127.0= 3/4"A
____________________
____________________
exión
____________________
: Placadeextre: Viga‐Aladec: ConexiónViga
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
MÉTRICAS
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
odelaviga)
a
odelsoporte)
borde
alborde
ntrepernos
alentrepernos
alborde
eedificiosc
0[mm]0[mm]00[mm]A325N
___________________
___________________
: EP_BC: 3V: AISC3
___________________
emo(EP)columna(BCF)a‐Columna
Carga Tip
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐3V‐CD Dis‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
conmuros
DistaSeparSepar
___________________
___________________
CF_1/4PL_4B
360‐2005LR___________________
po
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐seño‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Unidad
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
[mm]
[1/16in]
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
decortante
nciatransversalraciónlongitudinracióntransvers
____________________
____________________
B3/4
RFD____________________
V2[KN]
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐221.00
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Valor
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
304.80
3
38.10
38.10
76.20
127.00
147.32
edeacero
lalbordedelapnalsal
____________________
___________________
___________________
V3 [KN]‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐0 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Valormin.
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
238.76
2
25.40
25.40
50.80
50.80
25.40
placa
___________________
3 M33] [KN*m]‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Valormax.
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
477.52
‐‐
‐‐
‐‐
152.40
152.40
‐‐
51
___________________
3 M22] [KN*m]‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Est.
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
p.
____________________
2]‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
__
‐‐
‐‐
‐‐‐
J3.5
Separ Sec.J3 Sec.J3
Separ Sec.J3 Sec.J3 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
VERIFICAC Verifica Referen ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Placad
Resis9‐5, Eq.J2 Placad
Corte Eq.J3
Aplas Eq.J3
Corte Eq.J4
Corte Eq.J4
Bloqu Eq.J4 Viga
Corte Eq.J4 Soport
Aplas Eq.J3 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Relación ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
raciónverticalen3.3,
3.5
raciónhorizonta3.3,
3.5‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
CIÓNDEDISEÑO
aciónncias‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
deextremo(lado
tenciadelasold
2‐4deextremo(lado
eenlospernos3‐1
stamientodeper3‐6
eenfluencia4‐3
earotura4‐4
uedecorte4‐5
eenfluencia4‐3te
stamientodeper3‐6‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
nderesistencia‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Diseñode
ntrepernos
alentrepernos
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
O
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
odelaviga)
dadura
odelsoporte)
rnosporcorte
rnosporcorte
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
acrítica‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
eedificiosc
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
conmuros
[mm]
[mm]
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Unidad
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
0.51‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
decortante
76.20
127.00
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Capacidad
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
431.92
566.24
811.78
576.49
493.42
481.11
1140.36
11124.39
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
edeacero
50.80
50.80
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Solicitación
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
221.00
221.00
221.00
221.00
221.00
221.00
221.00
221.00
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
152.40
152.40
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
ECctrl Re
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
3V‐CD 0.
3V‐CD 0.
3V‐CD 0.
3V‐CD 0.
3V‐CD 0.
3V‐CD 0.
3V‐CD 0.
3V‐CD 0.
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
52
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
elación
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
.51 p.
.39
.27
.38
.45
.46
.19
.02
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐
‐‐‐
‐‐‐
‐‐‐
Anex
Nomb IDdel Norma ____________ Familia Tipo Descripc
DATOSGE Consider Consider Consider InfluencMIEMBRO Viga Secció Mater Sb Copado dct ct dcb cb
Soporte Secció MaterCONEXIÓN Conexió Angular Secció Mater DistT L Angular
xo2:Con
redelaconelaconexiónadediseño___________________
ción
ENERALES
rardeformaciónrarbordescortararbordescortaciascorrosivas
OS:
ónrial
delaviga
ónrial
N(ES):
ón:Angular(es)
ónrialop
(ladoViga)
Diseñode
nexiónÁ
exión
____________________
: Angular(es)(: Viga‐Vigama: ConexiónViga
ndehuecosenpadosenperfilesadosenperfiles
= W21X= A572= 20.00
= 30.23= 92.27= 30.23= 92.27
= W21X= A572
)decorte
= 2L4X= A36 = 115.5= 304.8
eedificiosc
Ángulos
: DA_BG: 1V: AISC3
___________________
(CA)aestra(BG)a‐Vigueta
ernos
X57 Gr50 0[mm]
3[mm]7[mm]3[mm]7[mm]
X68 Gr50
X4X1_4
57[mm]80[mm]
conmuros
Dobles
G_L4x4x1/4
360‐2005LR___________________
: Si: No: No: No
Holgu
ProfuLongiProfuLongi
DistaLongi
decortante
s
4_4B3/4
RFD____________________
ooo
uradeextremod
undidaddelcopaituddelcopadoundidaddelcopaituddelcopado
nciadeltopedeitud
edeacero
___________________
deviga
adosuperiorsuperioradoinferiorinferior
laviga
53
Nro Nro Lev Leh s Perno Angular Nro Nro Lev Leh s Perno
Reporte ____________ ____________
Nomb IDdel Norma ____________ Familia Tipo DescripcCARGAS Miembr ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Viga ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐CONSIDER Dimens Referen ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Angula
Longi10‐8
Espes10‐9 Angula
Distan Tabla J3.5
Distan Tabla J3.5
Separ Sec.J3 Sec.J3 Angula
o(ladoSoporte)
o
edetallado___________________
___________________
redelaconelaconexiónadediseño___________________
ción
ros
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
RACIONESGEOM
sionesncias‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
ar
itud
sor
ar(ladoViga)
nciaverticalalbasJ3.4,
nciahorizontalaasJ3.4,
raciónverticalen3.3,
3.5ar(ladoSoporte)
Diseñode
= 1= 4= 38.10= 31.75= 76.20= 3/4"A
= 1= 4= 38.10= 31.75= 76.20= 3/4"A
____________________
____________________
exión
____________________
: Angular(es)(: Viga‐Vigama: ConexiónViga
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
MÉTRICAS
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
borde
alborde
ntrepernos
)
eedificiosc
0[mm]5[mm]0[mm]A325N
0[mm]5[mm]0[mm]A325N
___________________
___________________
: DA_BG: 1V: AISC3
___________________
(CA)aestra(BG)a‐Vigueta
Carga Tip
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐1V‐CD Dis‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
conmuros
NúmeNúmeDistaDistaSepar
NúmeNúmeDistaDistaSepar
___________________
___________________
G_L4x4x1/4
360‐2005LR___________________
po
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐seño‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Unidad
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
decortante
erodecolumnaserodefilasncialongitudinanciatransversalraciónlongitudin
erodecolumnaserodefilasncialongitudinanciatransversalraciónlongitudin
____________________
____________________
4_4B3/4
RFD____________________
V2[KN]
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐221.00
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Valor
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
304.80
6.35
38.10
31.75
76.20
edeacero
s
alalbordedelaplalbordedelapnal
s
alalbordedelaplalbordedelapnal
____________________
___________________
___________________
V3 [KN]‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐0 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Valormin.
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
238.76
‐‐
25.40
25.40
50.80
placaplaca
placaplaca
___________________
3 M33] [KN*m]‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Valormax.
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
475.49
15.87
‐‐
‐‐
152.40
54
___________________
3 M22] [KN*m]‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Est.
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
p.
p.
____________________
2]‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
__
‐‐
‐‐
‐‐‐
Distan Tabla J3.5
Distan Tabla J3.5
Separ Sec.J3 Sec.J3 Viga
Longi
Longi
Profu
Profu
Distan Tabla J3.5
Distan Tabla J3.5 Soport
Distan Tabla J3.5 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
VERIFICAC Verifica Referen ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Angula
Corte Tabla
Aplas Eq.J3
Corte Eq.J4
Corte Eq.J4
Bloqu Eq.J4 Angula
Corte Tabla
Aplas Eq.J3
Corte Eq.J4
Corte Eq.J4
nciaverticalalbasJ3.4,
nciahorizontalaasJ3.4,
raciónverticalen3.3,
3.5
ituddelcopado
ituddelcopado
undidaddelcopa
undidaddelcopa
nciaverticalalbasJ3.4,
nciahorizontalaasJ3.4,
te
nciahorizontalaasJ3.4,
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
CIÓNDEDISEÑO
aciónncias‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
ar(ladoViga)
eenlospernosas(7‐1.14)
stamientodeper3‐6
eenfluencia4‐3
earotura4‐4
uedecorte4‐5ar(ladoSoporte)
eenlospernosas(7‐1.14)
stamientodeper3‐6
eenfluencia4‐3
earotura4‐4
Diseñode
borde
alborde
ntrepernos
superior
inferior
adosuperior
adoinferior
borde
alborde
alborde
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
O
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
rnosporcorte
)
rnosporcorte
eedificiosc
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
conmuros
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Unidad
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
decortante
38.10
31.75
76.20
92.27
92.27
30.23
30.23
123.44
49.85
31.75
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Capacidad
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
566.24
649.42
576.49
493.42
456.93
566.24
649.42
576.49
493.42
edeacero
25.40
25.40
50.80
‐‐
‐‐
‐‐
‐‐
25.40
25.40
25.40
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Solicitación
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
221.00
221.00
221.00
221.00
221.00
221.00
221.00
221.00
221.00
‐‐
‐‐
152.40
1071.88
1071.88
115.57
115.57
‐‐
‐‐
‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
ECctrl Re
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
55
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
elación
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
.39
.34
.38
.45
.48
.39
.34
.38
.45
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐
‐‐‐
Bloqu Eq.J4 Viga
Aplas Eq.J3
Corte Eq.J4
Corte Eq.J4
Bloqu Eq.J4
Flexió9‐6
Flexió9‐6
Pande9‐8,p.9‐7 Soport
Aplas Eq.J3 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Relación ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
uedecorte4‐5
stamientodeper3‐6
eenfluencia4‐3
earotura4‐4
uedecorte4‐5
ónenfluencia
ónarotura
eolocaldelalma
te
stamientodeper3‐6‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
nderesistencia‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Diseñode
rnosporcorte
a
rnosporcorte
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
acrítica‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
eedificiosc
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
conmuros
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
0.48‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
decortante
456.93
632.33
1011.73
802.01
695.74
1071.25
1160.52
1071.25
671.37
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
edeacero
221.00
221.00
221.00
221.00
221.00
221.00
221.00
221.00
221.00
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
1V‐CD 0.
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
56
.48
.35
.22
.28
.32
.21 p.
.19 p.
.21 p.
.33
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐
‐‐‐
Anex
____________ ____________
Nomb BPl_CB IDdel Norma ____________ Familia Tipo Descripc
DATOSGE Ejededi Concreto Acerofr Anclass Consider DistribuMIEMBRO Columna Secció bf d k k1 tf tw Mater Fy Fu Basede Dimen Dimen Espes Mater FcCONEXIÓN
xo3:Con
___________________
___________________
redelaconeB_B=406.4[mlaconexiónadediseño___________________
ción
ENERALES
iseñooagrietadoágiloldadasalaplacrarfricciónucióndepresione
OS:
aón
rial
concretonsiónlongitudinnsióntransversasor
rial
N(ES):
Diseñode
nexiónP
____________________
____________________
exiónmm]_N=558.
____________________
: Placabase(B: Columna‐Ba: PlacaBase
cabase
es
= W12X= 307.3= 317.5= 35.81= 26.99= 20.57= 13.08
= A572= 0.34= 0.45
nal = 1.83al = 1.83
= 0.30
= C4‐6= 0.03
eedificiosc
PlacasBConex
___________________
___________________
:8[mm]_tp=4
: 1: AISC3
___________________
Pl)ase(CB)
X87 34[mm] 50[mm] 1[mm] 9[mm] 7[mm] 8[mm]
Gr50 [KN/mm2][KN/mm2]
[m] [m] [m]
0 [KN/mm2]
conmuros
BasexionesMe___________________
___________________
44.45[mm]_d
360‐2005LR___________________
: Eje: No: No: No: No: Un
decortante
etálicas____________________
____________________
diam=5_hef=
RFD____________________
emayorooooniforme
edeacero
____________________
___________________
=70.8[mm]_W
___________________
___________________
W=7.94[mm
57
___________________
m]
______________________
58 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Placabase Placa Longitud = 558.80[mm] Ancho = 406.40[mm] Espesor = 44.45[mm] Material = A36 Fy = 0.25[KN/mm2] Fu = 0.40[KN/mm2] Soldadura = E70XX D = 5[1/16in] Anclas Material = F1554Gr36 Fy = 0.25[KN/mm2] Fu = 0.40[KN/mm2] Tipodegeometría = Longitudinal Tipodeancla = Concabeza Tipodecabeza = Hexagonal D = 22.22[mm] Longitudefectiva = 70.80[mm] Longitudtotal = 144.59[mm] Lev = 50.80[mm] Distancialongitudinalalbordedelaplaca Leh = 50.80[mm] Distanciatransversalalbordedelaplaca Ancla Transversal Longitudinal [mm] [mm] ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 1 ‐152.40 ‐228.60 2 ‐152.40 228.60 3 152.40 228.60 4 152.40 ‐228.60 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
ConexionesMetálicasReportedetallado __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________
Nombredelaconexión : BPl_CB_B=406.4[mm]_N=558.8[mm]_tp=44.45[mm]_diam=5_hef=70.8[mm]_W=7.94[mm] IDdelaconexión : 1 Normadediseño : AISC360‐2005LRFD _________________________________________________________________________________________________________________________ Familia : Placabase(BPl) Tipo : Columna‐Base(CB) Descripción : PlacaBase
CARGAS
Miembros
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Columna
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
CONSIDER Dimens Referen ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Placab
Dime
Dime
Distan Table J3.5
Tama table ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
VERIFICAC Verifica Referen ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Basede
Aplas Placab
Flexió DG1S
Flexió DG1E Column
Resis8‐9, Sec.J2 Sec.J2
Resis8‐9, Sec.J2 Sec.J2
Resis8‐9, Sec.J2 Sec.J2
s
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐a‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
RACIONESGEOM
sionesncias‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
base
nsiónlongitudin
nsióntransversa
nciadelanclaalesJ3.4,
añodesoldaduraJ2.4‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
CIÓNDEDISEÑO
aciónncias‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
econcreto
stamientoporaxbase
ónenfluencia(inSec3.1.2
ónenfluencia(inEq.3.3.13na
tenciadelasold
2.5,
2.4
tenciadelasold
2.5,
2.4
tenciadelasold
2.5,
2.4
Diseñode
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
MÉTRICAS
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
nal
al
borde
a
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
O
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
xial
nterfazdeaplast
nterfazdetensió
dadura
daduraacortem
daduraaaxialmé
eedificiosc
Carga Tip
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐1‐CD Dis‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Diseñ
Placabas
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
tamiento)
ón)
métodoelástico
étodoelástico
conmuros
po
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐seño‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
ñoenelejem
se(AISC360‐
Unidad
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
[mm]
[mm]
[mm]
[1/16in]
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Unidad
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
[KN/mm2]
[KN*m/m]
[KN*m/m]
[KN/m]
[KN/m]
[KN/m]
decortante
V2[KN]
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐150.00
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
mayor
05LRFD)
Valor
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
558.80
406.40
50.80
5
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Capacidad
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
] 0.03
] 110.34
] 110.34
1828.47
1218.98
1828.47
edeacero
V3 [KN]‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐0 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Valormin.
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
333.37
323.21
38.10
4
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Solicitación
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
0.01
109.21
0.00
0.00
305.04
0.00
3 M33] [KN*m]‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Valormax.
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐
‐‐
‐‐
‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
ECctrl Re
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
1‐CD 0.
1‐CD 0.
1‐CD 0.
1‐CD 0.
1‐CD 0.
1‐CD 0.
59
3 M22] [KN*m]‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Est.
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
elación
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
.43
.99
.00
.00 p.
.25 p.
.00 p.
2 Axial] [KN]‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ ‐3000.00‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐
‐‐
‐‐‐
‐‐‐
‐‐‐
CONSIDER Dimens Referen ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Anclas
Espac Sec.D
Distan Sec.D
Longi ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
VERIFICAC Verifica Referen ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Resis Eq.D
Arran Eq.D Sec.D
Extra Sec.D
Resis Eq.D
Arran Sec.D
Arran Sec.D
Despr Eq.D Sec.D ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Relación ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
RACIONESGEOM
sionesncias‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
ciamientoentreD.8.1
nciadelanclaalD.7.7.1
itudefectiva‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
CIÓNDEDISEÑO
aciónncias‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
tenciadeanclae‐3
ncamientodean‐4,
D.3.3.3
acciónpordeslizD.3.3.3
tenciadeanclaa.20
ncamientodeanD.3.3.3
ncamientodegruD.3.3.3
rendimientode‐4,
D.3.3.3‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
nderesistencia‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Diseñode
MÉTRICAS
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
anclas
borde
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
O
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
entensión
claentensión
amientodeancl
acorte
claacorte
upodeanclasac
anclaacorte
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
acrítica‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
eedificiosc
Anc
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
laentensión
corte
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
conmuros
clas(ACI318‐
Unidad
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
[mm]
[mm]
[mm]‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Unidad
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
[KN]
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
0.99‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
decortante
‐08)
Valor
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
304.80
685.80
85.25‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Capacidad
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
89.40
27.49
124.29
46.49
139.52
154.50
54.99
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
edeacero
Valormin.
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
88.90
76.20
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Solicitación
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
0.00
0.00
0.00
37.50
37.50
150.00
37.50
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Valormax.
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐
‐‐
290.35‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
ECctrl Re
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
1‐CD 0.
1‐CD 0.
1‐CD 0.
1‐CD 0.
1‐CD 0.
1‐CD 0.
1‐CD 0.
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
60
Est.
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
elación
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
.00
.00
.00
.81
.27
.97
.68
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
‐‐‐
‐‐‐
‐‐‐
‐‐‐
‐‐‐
61 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
Anexo4:Planosdelmodeloexperimental
62 Diseñodeedificiosconmurosdecortantedeacero
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