Comportamiento Sísmico Experimental de la Tabiquería 15/05/2014

DDE – M-1 - DyCENE Pág. 1

Diseño y Construcción de Elementos No Estructurales

Prof.: Wilson Silva B.

3. Comportamiento

Sísmico Experimental

de la Tabiquería

Comportamiento Sísmico Experimental

ante Carga Lateral Cíclica

Desarrollo Experimental del

Proyecto.

Procesamiento de Datos e

Interpretación de Resultados

ENSAYO DE CARGA LATERAL CÍCLICA

V D

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Desplazamiento lateral

controlado en varias fases

3 ciclos / fase hasta estabilizar el lazo

histerético

cuando el lazo histerético

no se estabiliza, el muro

habrá colapsado

V

D

Envolvente de los LAZOS HISTERÉTICOS ESTABLES

V

D

Lazos finos y

orientados hacia

el origen :

“Rigidez Degradante”

Elastoplástico

Ideal

V

D

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F

(VF)

Primera Fisura Visible de Tracción por Flexión (punto F).

Primero fisura por tracción el concreto y después, la albañilería

s = 20 kg/cm2

R

VR

(Vm)

ROTURA DIAGONAL (punto “R” o “m” en la Norma E.070)

R

R

El punto R ocurre para una

Distorsión Angular (g)

del orden de 1 / 800

g = 1.25 x 10-3

Si h=2.4m ( g x h = 3mm)

VR

g

F

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Límite de Reparación:

Distorsión g = 1 / 200 = 0.005

Esta es la distorsión Inelástica máxima

permitida (0.005) por la Norma Sísmica

E.030 cuando actúa el sismo severo

g

Más allá, las columnas y la albañilería

se trituran y se pierde la última línea

resistente.

Si h=2.4m ( g x h = 12mm)

Ensayo de Carga Lateral Cíclica con Amplitud de

Desplazamiento Controlado

(Proceso Incremental)

1 / 200 = 0.005

d = g x h = 12mm 1 / 800 = 0.00125

d = g x h = 3mm

R : Rotura

Diagonal

Límite de

Reparabilidad

d

Comportamiento Sísmico de un Muro Confinado (M-1)

hecho con Ladrillos Huecos

R (g=1/800) d=3mm

F

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Características de M-1

(Muro Confinado de Ladrillos Huecos)

Características de la Albañilería

(Ladrillo Hueco, Pila y Murete de Ladrillos Huecos)

Características de M-2

(Muro Confinado c/Ladrillos Huecos-, Reforzado con M.E.S.)

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Características de M-2

(Muro Confinado c/Ladrillos Huecos, Reforzado con M.E.S.)

Lazos Histeréticos

y Envolvente V - D1

Forma de los Lazos Histeréticos: Finos (apretados) y pasando por el origen

del sistema de referencia, son propios de sistemas de rigidez degradante;

ambos parecidos, pero con falla diferente (M1: Falla por Corte y M2, Falla

por Flexión).

M1: en D1=4mm caída brusca de resistencia (falla por corte).

M2: la malla (M.E.S.) controló el grosor de las fisuras diagonales.

Obsérvese la continua Degradación de Resistencia después de haberse

superado la Resistencia máxima.

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Envolvente V - D1, para M1 y M2

1 / 200 = 0.005

d = g x h = 12mm

Límite de

Reparabilidad

Envolvente de Esfuerzo Cortante

1 / 200 = 0.005

d = g x h = 12mm

Límite de

Reparabilidad

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Otro criterio para calcular R

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(*): Conexión Albañilería – Columna

(Ver pág. 117, Libro DyCESRA)

Juntas a Ras :

“Mechas o Chicotes” = As / ( S t ) = 0.001

(Innecesario cuando existe refuerzo horizontal continuo AsH)

Longitud mecha : 40 cm

Penetración en columna : 12.5cm

Dobla : 10cm

40 cm 12.5cm

10cm

Rigidez Lateral Inicial (Ko):

Resistencia a Tracción por Flexión (F):

Resistencia al Corte (Agrietamiento Diagonal), (Vm):

Resistencia Máxima (Vf):

(donde D: distancia entre ejes de columnas)

Derivas:

Grosor de Grietas:

1/3 < a < Ve L / Me < 1

Si la Resistencia a la Flexión (Vf) > que la Resistencia al Corte (Vm),

ocurrirá una Falla por Fuerza Cortante, pero previamente ocurrirá la

Fisura en Tracción por Flexión en las Columnas (F).

Este tipo de falla ocurre con frecuencia en las construcciones reales

de albañilería sujeta a sismos severos.

Para el caso visto:

Vf = 19.9 ton (Resistencia a la Flexión)

Vm = 10.8 ton (Resistencia al Corte)

F = 7 ton

Tipo de Falla Esperada

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Comportamiento Sísmico Experimental

de la TABIQUERÍA

Desarrollo Experimental del

Proyecto.

Procesamiento de Datos e

Interpretación de Resultados

Tabique aislado

de la estructura

principal

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La albañilería es muy

frágil: se fractura con

una distorsión de 1/800

Proyecto UMR

(Universidad de Missouri)

s = 8 000 kg/cm2

¼” 3/8”

• Requieren poco recubrimiento

• Su peso es reducido

• Son de alta resistencia

• Carecen de ductilidad

Reforzamiento de

Tabiques Existentes

Empleando Varillas

de Fibra de Vidrio

Tabique de

bloques de C,

dentro de un

Pórtico de CA

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Tabique hecho con

Bloques de Concreto

Relleno con grout , de las celdas

extremas (los alvéolos o celdas

de borde o en contacto con las

columnas del pórtico)

Caso 1: Reforzamiento

de Tabique Integrado

Ranurado de las juntas

horizontales: con moladora

y afinado con cincel

Perforación de las

columnas con broca de

3/8” y limpieza con aire

comprimido

Anclaje del Ref. Horiz.

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Cinta adhesiva (Masking

Tape) en los bordes de

las ranuras

Primera capa (base) de

pegamento epóxico

• Instalación de la varilla ¼”

• Segunda capa de epóxico

• Enrase con espátula

• Retiro del masking tape

deriva

máxima = 0.7%

(0.007: C.A.)

ECLC:

Tabique hecho con

Bloques de Concreto:

(Vista antes y después del

ensayo)

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Deslaminación del bloque

Falla en las conexiones

con las columnas

Caso 2:

Reforzamiento de

un Tabique Aislado

tecnopor

tecnopor

En este caso, No se requiere refuerzo por corte ya que

el tabique está independizado de la estructura principal para

acciones coplanares; pero,

es necesario estabilizarlo ante acciones perpendiculares al

plano, además de tener que soportar los esfuerzos de tracción

por flexión que producen esas acciones.

h

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• Ventanas en última hilada

• Refuerzo vertical 3/8”

• Relleno con grout

Para soportar la flexión se

introdujo refuerzo vertical

• Perforaciones en la viga

• Instalación de cápsulas

• Instalación de perfiles

angulares

Perfiles metálicos para evitar

el volcamiento transversal

guías para evitar

el volcamiento

R guía

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Aplastamiento

del tecnopor

Tabiques integrados

al pórtico

Tabique 1,

integrado

al Pórtico

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OBJETIVO: Corroborar los resultados de los

Ensayos de Carga Lateral Cíclica

Ensayos Dinámicos en Mesa Vibradora

- Simulación Sísmica -

Ensayo sísmico perpendicular al plano del muro

arriostre