conferencia muros estructurales de concreto reforzado - cusco [compatibility mode]

MUROS ESTRUCTURALES DE CONCRETO REFORZADO (PLACAS)

ANTONIO BLANCO BLASCO

Ingenieros E.I.R.L.

Noviembre 2014

PLACAS: MUROS DE CORTE.• DESDE LA DÉCADA DE LOS 70, SE

COMIENZAN A USAR CADA VEZ CON MAYOR PRESENCIA , MUROS DE CONCRETO ARMADO EN LAS EDIFICACIONES, CON EL OBJETO DE PROPORCIONAR MAYOR RIGIDEZ LATERAL A LAS EDIFICACIONES.

• LOS EDIFICIOS HASTA LA DÉCADA DE LOS 60, TENÍAN POCAS PLACAS, SOLO SE USABAN LOS PÓRTICOS :COLUMNAS Y VIGAS.

SISMOS DE 1966,1970 Y 1974 EN PERÚ.

ESTOS TRES SISMOS ORIGINARON GRANDES CAMBIOS EN LA ESTRUCTURACIÓN DE LAS EDIFICACIONES DE CONCRETO ARMADO EN NUESTRO PAÍS.

El ACI 318-1971 INCLUYE POR PRIMERA VEZ UN CAPÍTULO DEDICADO A DISEÑO SISMORREISTENTE DE EDIFICACIONES.

SE COMIENZAN A USAR PROGRAMAS DE CÓMPUTO PARA ANALIZAR ESTRUCTURAS.

DÉCADA DE LOS 70SE TIENE LA PRIMERA NORMA SÍSMICA EN PERÚ (1976) CON MAYOR INFORMACIÓN QUE EL CAPÍTULO QUE HABÍA EN EL REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIONES DE 1970.

SE DIVULGAN LOS CONCEPTOS DE DUCTILIDAD, SE DA IMPORTANCIA A LAS DEFORMACIONES DE LAS EDIFICACIONES, SE ESPECIFICAN JUNTAS DE SEPARACIÓN ENTRE EDIFICIOS, SE REFUERZA LA ALBAÑILERÍA.

DAÑOS DE SISMOS EN EDIFICIOS DE POCOS PISOS

Y MUCHO DAÑO EN LA TABIQUERIA DE EDIFICIOS

ALTOSPROBLEMAS DE COLUMNAS CORTAS EN LOCALES ESCOLARES.

PROBLEMAS EN EDIFICIOS CON COLUMNAS MÁS DÉBILES QUE LAS VIGAS.

PROBLEMAS EN ZONAS DE SUELOS BLANDOS

DÉCADA DE LOS 70 Y 80SE GENERALIZAN LOS EDIFICIOS CON PLACAS EN LOS LINDEROS Y PLACAS EN LA DIRECCIÓN TRANSVERSAL.

SE GENERALIZA LA ALBAÑILERÍA CONFINADA. SE CONSIGUE RIGIDEZ LATERAL PARA EDIFICIOS DE POCOS PISOS USANDO MUROS DE LADRILLO CONFINADOS

DÉCADA DE LOS 90 Y LOS PRIMEROS AÑOS DEL SIGLO

XXI

EN 1997 SE CAMBIA LA NORMA SÍSMICA, LO QUE OBLIGA A CONSIDERAR MAYOR CANTIDAD DE PLACAS, PARA DISMINUIR LAS DEFORMACIONES LATERALES, A RAIZ DEL SISMO DE NAZCA.

COLEGIOS FLEXIBLES EN UNA DIRECCIÓN, NUEVAMENTE DAÑOS POR COLUMNAS CORTAS,ETC.

• EL PROBLEMA ACTUAL ES QUE , A PESAR DE NORMAS ACTUALIZADAS, SIGUE CONSTRUYÉNDOSE EDIFICIOS DE MEDIANA ALTURA CON POCAS PLACAS O SIN PLACAS.

TORRE PARQUE MAR (MARRIOTT-MIRAFLORES)

Torre Ciurlizza (Enc. 10 y 12P)

Quiñones

San Marcos

NORMA E060 2009 CONCRETO ARMADO (PERÚ)

• NUESTRA NORMA INCLUYE EL CAPÍTULO 21, DEDICADO A DISEÑOS BAJO FUERZAS DE SISMO.

• ES SIMILAR AL REGLAMENTO ACI 318, QUE TIENE TAMBIÉN EL CAPÍTULO 21 DEDICADO A ESTE TEMA.

• EN ESTE CAPÍTULO SE TIENEN EXIGENCIAS PARA EL DISEÑO DE VIGAS, COLUMNAS Y PLACAS BAJO SISMO

SISTEMAS ESTRUCTURALES SEGÚN LA NORMA SÍSMICA

PERUANA (N E 030)• PÓRTICOS (R=8): EL 80% ó MÁS DE LA

CORTANTE TOTAL ACTÚA SOBRE LASCOLUMNAS DE LOS PÓRTICOS.

• MUROS ESTRUCTURALES (R=6): EL 80% óMÁS DE LA CORTANTE TOTAL ACTÚASOBRE LOS MUROS ESTRUCTURALES.

• DUAL (R=7): LAS ACCIONES SÍSMICAS SON RESISTIDAS POR UNA COMBINACIÓN DE PÓRTICOS Y MUROS ESTRUCTURALES.

SISTEMAS ESTRUCTURALES SEGÚN CAPÍTULO 21 DE

N E 060

• DUAL I: CUANDO LA FUERZA CORTANTEEN LOS MUROS ES MAYOR ó IGUAL AL 60% DE LA CORTANTE TOTAL PERO MENOR AL 80%.

• DUAL II: CUANDO LA FUERZA CORTANTEEN LOS MUROS ES MENOR AL 60% DE LA CORTANTE TOTAL.

ESPÍRITU DE LA NORMA PARA DIFERENCIAR DUAL I Y

DUAL II.• ESTA DISTINCIÓN NO EXISTE EN EL

CÓDIGO ACI 318. ES PROPIA DE LA NORMA PERUANA E 060.

• EL ESPÍRITU ES DAR MAYORES SEGURIDADES A LOS MUROS CUANDO EL SISTEMA ES DE MUROS O DUAL I.

• DAR MÁS EXIGENCIAS A COLUMNAS, CUANDO EL SISTEMA ES DE PÓRTICOS Y DUAL II.

MUROSESTRUCTURALESY DUAL TIPO I

PÓRTICOS YDUAL TIPO II

MAYORES

EXIGENCIAS EN PLACAS

MAYORES EXIGENCIAS EN COLUMNAS Y VIGAS

ESPESORES PARA MUROS

• ESPESOR MÍNIMO: 1/25 DE LA ALTURAENTRE ELEMENTOS QUE LE PROPORCIONEN APOYO LATERAL ó 15 cm.

• EN EL CASO DE MUROS DE DUCTILIDAD LIMITADA SE PUEDE USARUN ESPESOR MÍNIMO DE 10cm. (RESTRICCIONES: MÁXIMO 7 PISOS Y CUANDO NO NECESITEN CONFINAMIENTOS)

• EN SÓTANOS EL ESPESOR MÍNIMO ES 20 cm.

• LAS PLACAS TIENEN EFECTOS LOCALES DE CARGAS CONCENTRADAS Y EFECTOS GLOBALES (MOMENTOS DE SISMO EN LA DIRECCIÓN DE ELLAS).

• HAY QUE CONSIDERAR NÚCLEOS CON MAYOR REFUERZO HACIA LOS EXTREMOS Y REFUERZO MENOR REPARTIDO ENTRE LOS NÚCLEOS.

• CUANDO HAY EFECTOS LOCALES EN ALGÚN PUNTO INTERIOR DE LA PLACA, SE DEBE ANALIZAR ESA ZONA Y PROBABLEMENTE CONSIDERAR UN NÚCLEO PARA ESE EFECTO.

• CUANDO EL MURO RECIBE CARGAS CONCENTRADAS, LA LONGITUD HORIZONTAL DEL MURO CONSIDERADA COMO EFECTIVA ,DEBE DETERMINARSE DE ACUERDO A LAS CARGAS AXIALES Y MOMENTOS GENERADOS (TRANSVERSALES) Y NO DEBE EXCEDER EL ANCHO DE APOYO MÁS DOS VECES EL ESPESOR DEL MURO A CADA LADO.

• ES COMO CALCULAR UNA COLUMNA CON ESA SECCIÓN.

• ESTAS ZONAS DEBEN DISEÑARSE COMO COLUMNAS, RESPETANDO LOS REQUERIMIENTOS DEL CAPÍTULO 10 DE LA NORMA E.060.

• PARA COMENZAR EL DISEÑO DEBEMOS DEFINIR EL FIERRO MÍNIMO QUE SE REPARTIRÁ ENTRE LOS NÚCLEOS REFORZADOS EXTREMOS.

• SEGÚN NUESTRA NORMA, ESE FIERRO MÍNIMO DEPENDE DEL NIVEL DE LA FUERZA CORTANTE ACTUANTE.

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•

• UNA VEZ DEFINIDO EL FIERRO MÍNIMO Y LOS POSIBLES REFUERZOS INTERIORES (POR EFECTO DE CARGAS CONCENTRADAS), SE PROCEDE A HACER UN DIAGRAMA DE INTERACCIÓN TANTEANDO CON NÚCLEOS REFORZADOS HACIA LOS EXTREMOS.

• LA IDEA ES QUE NUESTRAS CARGAS Y MOMENTOS ÚLTIMOS ESTÉN DENTRO DEL DIAGRAMA, PERO SIN MUCHA SOBRE-RESISTENCIA.

• PUES LUEGO TENDREMOS QUE AMPLIFICAR LOS REFUERZOS DE CORTE, PARA TENER MAYOR RESISTENCIA POR

• CUANDO LOS MUROS TIENEN UNA ALTURA MENOR A DOS VECES SU LONGITUD, LA NORMA INDICA QUE EL REFUERZO VERTICAL (CUANTÍA) DEBE SER MAYOR AL REFUERZO HORIZONTAL.

• LA NORMA TAMBIÉN INDICA QUE SI EL REFUERZO REPARTIDO ES DE 1% o MAYOR, LOS FIERROS REPARTIDOS DEBEN CONFIRNARSE CON ESTRIBOS.

• A NUESTRO CRITERIO, LOS NÚCLEOS EXTREMOS SIEMPRE DEBEN ESTAR CONFINADOS, SALVO QUE TENGAMOS UNA DENSIDAD DE MUROS MUY GRANDE Y ESTEMOS DISEÑANDO EDIFICIOS CON MUROS DE DUCTILIDAD LIMITADA. (POCO ESPESOR DE MUROS, POCOS PISOS Y MUCHA DENSIDAD).

• LA NORMA PERMITE NO CONFINAR LOS NÚCLEOS SI SE HACE EVALUACIONES DEL VALOR DE LA PROFUNDIDAD DE “C” (ZONA COMPRIMIDA).

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• PARA LOS MUROS ESTRUCTURALES QUE NO SEAN CONTINUOS DESDE LA BASE DE LA ESTRUCTURA HASTA SU PARTE SUPERIOR SE DEBERÁ TENER EN CUENTA:

• DEBEN EXISTIR ELEMENTOS CONFINADOS EN LOS BORDES Y ALREDEDOR DE LAS ABERTURAS CUANDO EL ESFUERZO DE COMPRESIÓN CORRESPONDIENTE A LAS FUERZAS AMPLIFICADAS INCLUYENDO LOS EFECTOS DE SISMO, SOBREPASE EL 0.2f’c.

•

• EL REFUERZO TRANSVERSAL DEBE DISPONERSE MEDIANTE ESTRIBOS CERRADOS DE CONFINAMIENTO SENCILLOS O MÚLTIPLES.

• LA DISTANCIA HORIZONTAL ENTRE LAS RAMAS DEL REFUERZO TRANSVERSAL NO DEBERÁ EXCEDER DE 35 cm.

• LOS ESTRIBOS SERÁN COMO MÍNIMO DE 8mm. DE DIAMETRO PARA BARRAS LONGITUDINALES DE HASTA 5/8”, DE 3/8” PARA BARRAS LONGITUDINALES DE HASTA 1” Y DE ½” PARA BARRAS DE MAYOR DIAMETRO.

• EL ESPACIAMIENTO NO DEBE EXCEDER AL MENOR VALOR ENTRE:

- 10 VECES EL DIAMETRO DE LA BARRA LONGITUDINAL DE MENOR DIAMETRO.

- LA MENOR DIMENSION DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DEL ELEMENTO DE BORDE.

- 25 cm.

• SEPARACION MÁXIMA DE BARRAS SIN APOYO LATERAL

• EN MUROS CON ALAS, EL ANCHO EFECTIVO DEL ALA TANTO EN TRACCIÓN COMO EN COMPRESIÓN SE EXTIENDE UNA DISTANCIA IGUAL AL MENOR VALOR ENTRE EL 10% DE LA ALTURA TOTAL DEL EDIFICIO Y LA MITAD DE LA DISTANCIA AL ALMA DE UN MURO ADYACENTE.

PARA SIMPLIFICAR EL DISEÑO SE UTILIZA UN MISMO ANCHO EFECTIVO PARA TRACCIÓN COMO PARA COMPRESIÓN, YA QUE NO TIENE MUCHO IMPACTO EN LA CAPACIDAD DE RESISTENCIA Y DEFORMACION DEL MURO.

• DEBE PROVEERSE REFUERZO LONGITUDINAL NECESARIO PARA GARANTIZAR UNA RESISTENCIA A FLEXOCOMPRESIÓN POR LO MENOS IGUAL AL MOMENTO DE AGRIETAMIENTO DE LA SECCIÓN.

• DICHO MOMENTO SE CALCULARÁ ASUMIENDO UN COMPORTAMIENTO LINEAL ELÁSTICO CON LAS PROPIEDADES DE LA SECCIÓN BRUTA DE CONCRETO DEL MURO E INCLUYENDO EL EFECTO DE LA CARGA AXIAL Pu.

RESISTENCIA AL CORTE DE LOS MUROS ESTRUCTURALES

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•

que resiste cortante

Acw = bw.d

bw: ancho de la sección que resiste cortanted: distancia desde la fibra más extrema en compresión hasta el centroide del refuerzo longitudinal en tracción.

•

• Vs RESITENCIA NOMINAL A CORTANTE PROPORCIONADA POR EL REFUERZO HORIZONTAL

• LA ALTURA DEL MURO DONDE SE DEBE AMPLIFICAR EL CORTE, EN BASE A LA RELACIÓN MOMENTO NOMINAL / MOMENTO RESISTENTE , SERÁ EL MAYOR VALOR ENTRE:

- LONGITUD DEL MURO

- Mu/4Vu

- ALTURA DE LOS DOS PRIMEROS PISOS

• ALGUNOS EJEMPLOS DE PLACAS DE DIVERSOS PROYECTOS.

PLANTA HOTEL SANTA ANA (SECTOR V)

ARMADO PLACA 1

ARMADO PLACA 2

PLANTA TIPICAMAESTRO HOME CENTER - CUSCO

ARMADO DE PLACAS MAESTRO CUSCO

EDIFICIO TORRE BEGONIAS

EDIFICIOS INTERSEGURO

Z

PLANTA TIPICAEDIFICIO INTERSEGURO

(TORRE ESTE)

ARMADO DE PLACA 3 (1° AL 4° PISO)

ARMADO DE PLACA 3 (5° AL 25° PISO)

CENTRO COMERCIAL CONO SUR (SECTOR 2) - SJM

PLACA 9

REFORZAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL ESTADIO

NACIONAL

• UN EDIFICIO NUEVO EN EL PERÍMETRO DEL EXISTENTE, PERO UNIDO AL EXISTENTE.

• INCLUSIÓN DE PLACAS PARA REFUERZO

• PÓRTICO DE ORIENTE

EXISTENTE DONDE SE

APRECIA LOS PISOS

INTERMEDIOS, LAS GRADERÍAS

Y EL VOLADO SUPERIOR

DOPAJEDE

CONTROL

Intercambiador de calor - CEMENTOS LIMA

Edificio de intercambiador de calor de la planta de Cementos Lima

• Ubicación: Villa María del Triunfo.

• f’c = 350 a 500 kg/cm2• fy = 4,200 kg/cm2• Wt = 15 kg/cm2 (Roca)

• Cantidades ejecutadas:o Concreto: 14,780 m3o Encofrado: 31,115 m2o Acero: 2,370 ton

• Propietario: Cementos Lima• Proyectista: Antonio Blanco• Supervisión: ARPL• Contratista: JJC.

PLACAS

Torre de Intercambiador de calor - CEMENTOS LIMA.

La superestructura está conformada por placas en los cuatro vértices.

PLACAS

GRACIAS

ANTONIO BLANCO BLASCO Ingenieros E.I.R.L.

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