Albañileria Confinada y ArmadaDescripción completa
algunos puntos de compresion no confinadaDescripción completa
albañileria confinadaDescripción completa
MAMPOSTERIA NO REFORZADA
ESFUERZOS ADMISIBLES
Esfuerzos Admisibles
Cargas Reales
Análisis para Determinar Esfuerzos
σ
Actuantes
<
σ
Admisibles
Esfuerzos Admisibles
Cargas Reales
Análisis para Determinar Esfuerzos
σ
Actuantes
<
σ
Admisibles
Combinaciones de Carga
Esfuerzos Admisibles D D+L D+W D + 0.7 E D + 0.75 L + 0.75 W D + 0.75 L + 0.75 (0.7 E) 0.6 D + W 0.6 D + 0.7 E Fs E= R
Diagramas Flexión:
Axial:
P P A
M y Mc I
Diagramas Combinados:
MAMPOSTERIA CONFINADA
Mampostería Estructural Sistema Estructural
RO
Alta
Intermedia
Baja
NSR 98 Mampostería Reforzada (DES)
4.5
45 m
60 m
Sin Límite
Mampostería Reforzada (DMO)
3.5
30 m
40 m
Sin Límite
Mamp. Parcialmente Reforzada (DMI)
2.5
12 m
18 m
Mampostería Confinada (DMO)
1.5
I y II - 15 m
Mamp. de Cavidad Reforzada (DES)
4.0
45 m
60 m
Sin Límite
Mampostería No Reforzada (DMI)
1.0
No se permite
No se permite
I - 2 Pisos
Mampostería Reforzada (DES)
3.5
50 m
Sin Límite
Sin Límite
Mampostería Reforzada (DMO)
2.5
30 m
50 m
Sin Límite
Mamp. Parcialmente Reforzada
2.0
Grupo I - 2 Pisos
12 m
18 m
Mampostería Confinada
2.0
Grupo I - 2 Pisos
I - 12 m
I - 18 m
Mampostería No Reforzada (DMI)
1.0
No se permite
No se permite
I - 2 Pisos
Grupo I - 2 Pisos
I y II - 18 m I y II - 21 m
NSR 10
ALGUNAS DEFINICIONES .- Mampostería Confinada: muros de mampostería rodeados por elementos de concreto construidos después de la ejecución del muro.
.- Muros: 1. Deben ser continuos desde la cimentación hasta la cubierta. 2. No pueden tener aberturas.
.- Unidades: Pueden utilizarse unidades de perforación vertical, horizontal ó macizas. Perforación horizontal solo para los dos últimos pisos o para construcciones de menos de dos pisos si: Pu / A < 0.15 f ’m
REQUISITOS GENERALES .- Espesor mínimo h/t
<
25
.- Area Mínima de Muros: Debe haber un área mínima de muros confinados por nivel. Am >
N Aa Ap
20
N: Nº niveles por encima
Aa:
Coeficiente de Aceleración Pico Efectiva
Ap: Area del piso (m2) Am: Area de muros en cada dirección. (Incluye las columnetas)
REQUISITOS GENERALES .- Columnetas y Vigas f’c
>
17.5 MPa
.- Detalles del refuerzo: Son válidos los requisitos de concreto, para longitudes de desarrollo, anclajes, traslapos, etc. Cuantías No!! .- El refuerzo debe ir en columnetas y vigas. No se permite colocarlo en unidades de perforación vertical. Para las vigas de remate se permite el uso de las canales.
REQUISITOS COLUMNETAS .- Espesor Mínimo: igual al del muro. .- Area mínima: 200 cm2 (12 x 20 , 15 x 15) .- Donde? .- En los extremos. .- En las intersecciones de muros. .- En lugares intermedios no mayores de: a. 35 veces el espesor efectivo b. 1.5 veces la distancia entre vigas de confinamiento c. 4.00 metros
REQUISITOS COLUMNETAS .- Refuerzo Mínimo: .- Longitudinal: 3 # 3 ó 3 Ø 10 mm.
ρmin = 0.0075
.- Transversal : .- # 2 ó Ø 6.0 mm .- Separación < 1.5 veces menor dimensión ó 200 mm. .- Para Zonas de Amenaza Sísmica Intermedia ó Alta: a. S < 100 mm b. Separación entre ramas < 150 mm c. Zona de Confinamiento > 450 mm, 3 veces la dimensión mayor ó h / 6
REQUISITOS VIGAS DE CONFINAMIENTO .- Espesor Mínimo: igual al del muro. .- Area mínima: 200 cm2 (12 x 20 , 15 x 15) Si se utiliza placa maciza t > 100 mm no se necesita viga
.- Donde? .- Arranque y remate. .- Distancias > a 25 t. .- Anillos!!. .- Cubierta: a. Horizontales + Cintas b. Horizontales en muros no culatas e inclinadas en las culatas
REQUISITOS VIGAS DE CONFINAMIENTO .- Refuerzo Mínimo: .- Longitudinal: 3 # 3 ó 3 Ø 10 mm.
ρmin = 0.0075
Para anchos menores a 110 mm ó cuando el entrepiso sea losa maciza el refuerzo mínimo puede ser 2 # 4 ó 2 Ø 12 mm
.- Transversal : .- # 2 ó Ø 6.0 mm .- Separación < 1.5 veces menor dimensión ó 200 mm.
CINTAS DE AMARRE 1. Es un elemento del ancho del muro y de altura > 100 mm. .- Refuerzo mínimo : .- Longitudinal: 2 # 3 ó 2 Ø 10 mm.
Si se utilizan canales pueden colocarse 2 # 3, 2 Ø 10 mm, 1 # 4 ó 1 Ø 12 mm. .- Transversal : constructivo
Suposiciones de Diseño
.- Resistencia a la tracción Mampostería = 0 .- Material Homogéneo - Compatibilidad de Deformaciones .- Secciones planas permanecen planas .- Valores de Ø : 0.65 0.85 0.85 0.50
Carga Axial Compresión con ó sin Flexión Carga Axial Tracción Flexión Cortante
Carga Axial Máxima Columnetas:
Pnc = 0.80 (0.85 f’c (Aci - Ast) + Ast f y ) Pnt = Ast f y Resistencia Nominal Mampostería:
Pnd = 0.80 (0.80 f’m Amd) Re Re = 1 - (h’/42 t)2
Diseño del Muro en la dirección paralela a su plano 1. Despreciando contribución de la mampostería: Aci Puc=
Act
Pu + Δ Pui
Aci - Area de la Columneta Act - Area total de las Columnetas
Aci Put=
Act
Δ Pui=
Pu - Δ Pui
X
Mu Aci ( xi - x )
Ict -
Ict
-
Centroide de las Columnetas Momento de Inercia de las Columnetas
Diseño del Muro en la dirección paralela a su plano Caso Especial - Sólo dos columnetas Pu Puc= + Δ Pu 2 Pu Put= - Δ Pu 2
Δ Pu =
Mu L
En todos los casos debo revisar : Puc < Ø Pnc
Put < Ø Pnt
2. Teniendo en cuenta la mampostería:
L
Curvas de Interacción para el muro compuesto !!!
La mampostería toma TODO el corte !!!
Vu < Ø Vm Vm =(
1 12
f’ m
Pu
+ 3 A ) Amv e
1 6
f’ m
Amv
Verificación de Aplastamiento !!
T = 1/5 Ld T
Ld
Pud < Ø Pnd Pud =
lw
h' lw
h' = Ld
Vu
Corte en las Vigas y Columnetas: Columnetas Vuc =
h p
lc V 2 lw u
Vigas Vuc = lw
hp V 2 lw u
En ambos casos :
Vuc < Ø Vnc
Refuerzo Longitudinal Viga de Confinamiento
Put Put =
lc Vu lw
h p
Put < Ø Pnt lw
Solo resiste el acero !!
EJEMPLO: Pu = 42 KN Mu = 94 KN-m
Revisión Espesor mínimo:
V u = 20 KN
h/t
<
25
2.30 / 0.15 = 15.3 2.30
Dimensión Columnetas: 0.15
Area mínima= 200 cm2 15 x 20 = 300 cm2
2.50
Separación Columnetas: 35 t = 35 x 0.15 = 5.25 m 1.5 x 2.4 = 3.60 m 4.00 m
Una en cada extremo
Pu = 42 KN Mu = 94 KN-m V u = 20 KN
Fuerzas en las columnetas: Pu Puc= + Δ Pu 2 Mu Δ Pu = Pu L Put= - Δ Pu 2
2.30 0.15
Δ Pu =
94 = 40.9 KN 2.30
2.50
Puc= L=2.30
Put=
42
+
40.9 = 61.9 KN Compresión
-
40.9 = -19.9 KN Tracción
2
42 2
Puc= 61.9 KN
Put= - 19.9 KN Puc < Ø Pnc
Put < Ø Pnt
f’ c = 17.5 MPa f y = 420 MPa
Pnc = 0.80 (0.85 f’ c (Aci - Ast) + Ast f y ) Pnt = Ast f y Ensayemos la cuantía mínima:
ρmin = 0.0075 Ast
Ø Pnc =
P <ØP
2#4
0.65 x 0.80 (0.85 x 17.5 (150 x 200 - 254) + 254 x 420)/1000 = 285 KN
Puc < Ø Pnc
Ø Pnt =
= 0.0075 x 150 x 200 = 225 mm 2
61.9 < 285
ok !!
0.85 x 254 x 420 / 1000 = 91 KN
19.9 < 91
ok !!
La mampostería toma TODO el corte !!!
Vu = 20 KN Vm =(
1 12
Ae = Amv = Vm =( 1 6
Vu < Ø Vm
1
12
f’ m
Pu
1
+ 3 A ) Amv e
=
50 x 2100 10 +
6
105000 mm 2
f’ m
Amv
f’ m = 10 MPa
42000
) 3 x 105000
105000 / 1000 = 41.7 KN
10 105000 / 1000 = 55.4 KN
Ø Vm = 0.50 x 41.7 =
21 KN
Vu < Ø Vm
Verificación de Aplastamiento !! Ld = 3.10 m T = 1/5 Ld = 0.62 m T
Ld
Pud = Pud =
h' lw
Vu
h' = Ld
3.1 20 = 29.5 KN 2.1
Pud < Ø Pnd lw Pnd = 0.80 (0.8 f’ m Amd) Re R e = 1 - (h’/42 t)2 R e = 1 - (3.1/(42 x 0.15))2 = 0.76
Pnd = 0.80 (0.8 x 10 x 150 x 620) x 0.76 / 1000 = 452 KN Ø Pnd = 0.65 x 452 = 294 KN
