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Foro “Edificios de muros delgados
de concreto armado”
Edificios de Muros de Ductilidad
Limitada (EMDL)
Servicio Nacional de Capacitación
para la Industria de la Construcción
Normas para el diseño de edificaciones
de ductilidad limitada en el Perú
Alejandro Muñoz
Pontificia Universidad Católica del Perú
Prisma Ingenieros Consultores SAC
Lima x / 2004
Edificios de
muros 12 y 10 cm, 1994
Estructura
4,5 pisos
cimentaciones
superficiales
Losas h = 10 , 15 cm,
varillas ó malla
instalaciones en muros
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
1
instalaciones
en losas
ductos verticales
Construcción
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
2
Normas peruanas
vigentes
?
Edificios de
albañilería…
… solado de
concreto
… anillo perimetral
Profundidad mínima de
cimentación
Sistema
estructural
?
1997
R = ?
?
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
3
Muros de
ductilidad
limitada
R = 4
y
?
?
no “considerados” por la norma de
suelos ni “bien definidos” en la ND-SR
?
...”debiéndose
concentrar
mayor refuerzo
en los extremos
... confinar
... “
Estructura “cuestionable” atendiendo
la norma de concreto
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
4
Línea de tiempo
La iniciativa CIP
...
• 1998, 2003-2004. SENCICO-PUCP , UNI
ensayos...
• II-2004. A. Blanco informa al CIP de su
preocupación en el tema de los EMDL
• III-2004. Conversatorio y comisión CIP
...
...
• VI-2004. Primer borrador de Norma
...
• IX-2004. Reunión final CIP
• VII-IX-2004. Reuniones de trabajo en la red
...
• X-2004. Reunión comisiones SENCICO
...
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
5
Documento base CIP
Antonio Blanco, Carlos Casabonne, Alejandro Muñoz,
Gianfranco Ottazzi, Raúl Ríos, Julio Rivera, Marcos Tinman,
Luis Zegarra
Comités de
Diseño Sismorresistente y Concreto Armado,
SENCICO
Objetivo
Antonio Blanco, Carlos Casabonne, Antonio Chávez,
Alejandro Muñoz, Gianfranco Ottazzi, Enrique Pasquel,
Javier Piqué, Raul Ríos, Julio Rivera, Hugo Scaletti,
Luis Vargas, Luis Zegarra
•Confort
• costo
•seguridad
Experiencia en
la comunidad
de ingeniería
• Confort diferente
• Costo diferente
•Seguridad similar
F
Mayor
Resistencia y rigidez
Menor ductilidad
D
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
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Rigidez y
prevención del
colapso
Flexibilidad y
colapso
Irregularidad
y
colapso
Propiedades
Sorpresas en obra ?
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
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Superficie Rugosa ?
Sección bruta ?
gran junta de entrepiso, ¿ rugosa ?
Segregación
y
cangrejeras
Vigas de
Acoplamiento
... en la base de todos los muros de fachada
ACI + IBC +
sismicidad Perú
Ductilidad
Requerida
Peligro Sísmico
Ordinaria
Intermedia
Especial
Bajo
Medio
Alto
3
2
2
3
3
3
3
2
3
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
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Intención
técnica de
la Norma
1970
1746
2001
1868
1985
1960
... entonces:
• Limitar drásticamente irregularidades
• Exigir mayor rigidez
Ductilidad limitada
=
Ductilidad suficiente
• Garantizar un mínimo de ductilidad
Altura
Máxima :
El detalle
7 pisos
R=
4ó¾*4
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
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... y en más de 7
pisos:
Máximo 6 pisos con
muros de ductilidad
limitada
Análisis
Muros dúctiles
Todo el edificio
R=4ó¾*4
• Modelos S-3-D con pórticos 2-D
y aletas contribuyentes
• Modelos 3-D
Límite para
∆e
Vigas de
acoplamiento
distorsión
de entrepiso
he
⎛ ∆e ⎞
⎜⎜ ⎟⎟
≤ 0.5 %
⎝ he ⎠ MÁX
!
• Comportamiento dúctil
• Espesor mínimo 15 cm
El area de
muros
continuos
en cada
dirección
debe
satisfacer:
Irregularidades
y
requisitos de
diseño
A
A
+A
0,5
A
•Area muros piso i > 0.9 Area muros piso i+1
A
+A
0,5
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
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Muros
Discontinuos
Nivel de
Transferencia
Muros Continuos
Muros Discontinuos
Vigas
Entrepiso de
Transferencia
“Camino” de
las “Fuerzas”
Sísmica
100 % de
rigidez y
resistencia en
base a muros
continuos
R st = R / 1.5
Sótano
Sótano
Sótano
Sótano
Sótano
Sótano
Piso Típico
Excepcionalmente ...
Muros sótano
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
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Vigas de 35 x 95
Sistema de
transferencia
... Excepcionalmente ...
Losa h = 0.45 m.
Sótano y primer piso
... excepcionalmente para
discontinuidades mayores ...
Sistemas de transferencia (ST)
•Sólo techo de sótano
• R st = R / 1.5
Calcular la capacidad a
flexo-compresión de los
muros
Usar 1.2 veces la
capacidad de los muros
como solicitaciones
sobre el sistema de
transferencia
y ....
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
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Concreto
Sistemas de
Transferencia
Mínimo : 280
kg/cm²
• Memoria de cálculo !!!
Muros Losas,
Mínimo: 175
kg/cm²
Malla
Refuerzo
fY = 5000 kg/cm2
fY = 4200 kg/cm2
Mu
Pu
φ Mn > 1.2 Mcr
2h/3
en el tercio
inferior del
edificio y en no
menos de 2 pisos
h/3
Acero dúctil
fY = 4200 kg/cm2
∆ y ε
∆1
... a mayor ∆,
mayores ε y c
∆2
ε1
TRACCIÓN
COMPRESIÓN
C1
+
TRACCIÓN
+
ε2
COMPRESIÓN
C2
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
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∆m
“ACI-02” ≈
... y cuando no sea necesario
confinar, se debe respetar:
Necesario
confinar
hm
cuando :
c>
lm
600 × (
lm
AS
AS
< 1%
b×t
∆m
)
hm
c
Resistencia al Corte de los Muros
Vu
φ Vn = φ V + φ V = φ (Ac α
Mu
c
⎛ Mur ⎞
⎟⎟ ωγ
Vu ≥ Vuact ⎜⎜
⎝ Muact ⎠
⎛h ⎞
si ⎜⎜ m ⎟⎟ ≤ 1,5
⎝ lm ⎠
⎛h ⎞
si ⎜⎜ m ⎟⎟ ≥ 2,5
⎝ lm ⎠
s
)
f ' c + φ ( Ac ρ h fy )
α = 0,8
α = 0,53
⎛h ⎞
si 1,5 < ⎜⎜ m ⎟⎟ < 2,5 α se obtiene interpolando entre 0,8 y 0,53
⎝ lm ⎠
Vn máximo = 2,7 f ´c AC
Cortante fricción
Traslape
Acero dúctil:
le = 2 × l d
le
Mallas
electrosoldadas
φ Vn = φ µ ( N u + Av fy)
le = 3 × l d
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
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Uñas
Cimentación
RELLENO
ESPECIFICAR:
DENSIDAD, ESPESOR y
PROFUNDIDAD
• 60 cm. por debajo
en exteriores
?
• 2 t por debajo en interiores
Condominio J
Condominio J
Área = 619,5 m2 N° Pisos = 3
Condominio J
Condominio J
Resultados
XX
YY
Desplaz. Azotea ∆m (cm)
=
0,63
0,06
Deriva Promedio ∆m/hm (0/00)
=
0,86
0,08
Pu = 30 ton
Deriva Máxima ∆e/he (0/00)
=
1,06
0,13
Mu = 820 tonxm
Area Muros / Área Construida = 7,3 0/00 13,7 0/00
Muros
Vu = 11,4 ton
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
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Condominio J
Condominio
J
DIAGRAMA DE INTERACCIÓN
Pn(ton)
1500
1400
1300
1200
1100
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
-100 0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
2250
-200
Mn(ton*m)
0,25 m < LÍMITE
Diagrama de Interacción
Condominio J
Valor Amplificado:
Vu = (Mn /Mu) x Vua
Vu = 11,4 x Vua
Vu = R x Vua = 64 ton
Edificio S
Edificio S
Resultados
Área = 1636 m2
N° Pisos = 7
XX
YY
=
5,0
4,6
Deriva Promedio ∆m/hm (0/00) =
2,8
2,6
Deriva Máxima ∆e/he (0/00)
3,6
3,5
Desplaz. Azotea ∆m (cm)
=
Area Muros / Área Construida = 4,5 0/00 4,4 0/00
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
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Edificio S
Edificio S
Muros
Pu = 43,7 ton
Mu = 363,4 tonxm
Vu = 29,8 ton
Edificio S
Edificio D
... muro
Área = 2770 m2
N° Pisos = 8
0,9 m < límite
Edificio D
Edificio D
Resultados
XX
YY
Desplaz. Azotea ∆m (cm)
=
5,1
4,5
Deriva Promedio ∆m/hm (0/00)
=
2,6
2,3
=
3,3
2,9
Deriva Máxima
∆e/he (0/00)
Area Muros / Área Construida = 3,3
0/
00
4,4
Muro
Pu = 32,3 ton
Mu = 178,4 tonxm
Vu = 15,8 ton
0/
00
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
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Edificio D
Edificio D
0,6 m < LÍMITE
Diagrama de Interacción
Edificio L
Edificio L
Resultados
Área = 4600 m2
N° Pisos = 15
XX
YY
=
6,24
8,76
Deriva Promedio ∆m/hm (0/00) =
1,66
2,34
Deriva Máxima ∆e/he (0/00)
3,03
4,09
Desplaz. Azotea ∆m (cm)
=
Area Muros / Área Construida = 3,7 0/00 5,2 0/00
Edificio L
Edificio L
Muros
Pu = 234 ton
Mu = 902 tonxm
Vu = 61 ton
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
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Edificio L
... muros
1,8 m < LÍMITE
... no se duerman y....
Edificio con
Sistema de
Transferencia
5 pisos
XX YY
Desplaz.
∆m (cm)
Azotea
3,0 0,5
Deriva Promedio
∆m/hm (0/00)
1,8 0,3
Deriva
Máxima
∆e/he (0/00)
2,5 0,4
Parrilla de
Transferencia
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
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• La Albañilería Peruana y los EMDL
• Norma para EMDL versión 1.0
• ¿ Diseños seguros ?
Vigas
• Experiencias de campo
+ Investigación
… gracias
/ FORO SENCICO X-2004 / Normas para el diseño de los EMDL , Alejandro Muñoz /
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