confinar o no confinar... ese es el dilema

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Moderadores: mgf2004, gatogalaxi

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civilungo
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Hola a todos:

nuevamente aqui yo con mis dudas ....

tengo el siguiente problema. tengo un muro en forma de L como muestra la figura el cual posee dimensiones en la horizontal de 718 cm y en la vertical de 840 cm y una altura de 70m con un espesor de 30 cm y un hormigon clase H30 (f'c=25MPa). para comprobar la necesidad de confinar he recurrido a los programas de analisis (en mi caso utilice Rcsection) el cual em entrega para las combinaciones de carga un valor de distancia de zona comprimida "c" de 380cm (3,8m) cuando el momento actua en la direccion -x (segun el esquema) comprimiendo el muro que se encuentra en el eje x a la izquierda.


Imagen


el problema es que segun el capitulo 21.6.6.1 hace referencia a una expresion que limita el valor de c, el cual si es mayor que el de la expresion no se necesita confinar, pero si es menor si se necesita.

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en este caso el deltaultimo/alturamuro se limita a un minimo de 0,007. según mi caso bajo ciertos supuestos tengo un valor de 0.0048 por lo que utilizo 0.007 y en el caso del analisis en el eje x el Lw = 7180 mm lo que da como resultado que el limite de c es 190 cm. ya que el valor del c que logra mi muro en la peor condicion de carga llega a 380cm por lo tanto no confino.

si reduzco el ala como sugiere el cap 21.6.5.2 a un 25% y como aparece en la figura para analizar el muro en direccion x como aparece en la figura tengo nuevamente en el analisis valores de "c" de 210 cm.

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entonces mi duda, si la norma limitada por su expresion no me permite confinar.. ¿confino o no? podre confinar utilizando el minimo de la expresion es decir tomar para este caso que el valor c es igual a los 170 calculado?

saludos
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FYU
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Estimado,

"Dado que la condición que aparece en la ecuación [21-8] es difícil de verificar, la sección 21.7.6.3 del ACI 318-05 propone usar elementos de borde cuando la tensión de compresión de la fibra extrema correspondiente a las fuerzas mayoradas incluyendo sismo, sobrepase a 0,2 f'c. Además, indica que estos elementos de borde pueden descontinuarse cuando la tensión de la fibra extrema en compresión sea menor a 0,15 f'c. Para dicha verificación, en el cálculo de la tensión se deben considerar las propiedades de la sección bruta: Ig y Ag."

En todo caso para aplicar la ecuación [21-8], "se requiere un valor para el desplazamiento delta_u, valor no considerado en la norma chilena de acciones sísmicas NCh 433 Of 96. Por el momento, para fines de diseño se recomienda utilizar el valor obtenido con el espectro elástico de la norma, sin aplicar factores de reducción de la respuesta."

"También se acepta cualquier procedimiento que permita relacionar el desplazamiento delta_u con la demanda de curvatura a nivel local, debiéndose confinar el hormigón en todas las regiones donde el acortamiento unitario esperado para el hormigón supere un 0.004."

Finalmente, se estima que no es necesario aplicar el artículo 21.7.6.3 en la práctica chilena (ver Anexo B de la NCh 433 Of 96), pero ya no estoy tan seguro de eso, ya que nuestros edificios cada vez tienen menos muros, si es que tienen alguno. Ahora según las investigaciones hechas en Chile, para nuestros edificios tradicionales de muros, es mejor tener las armaduras uniformemente repartidas que concentradas en los extremos.
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civilungo
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tienes razon fyevenes, no habia querido recurrir al capitulo 21.7.6.3 del ACI ya que este menciona (al menos el en ACI318-99) que no es necesario aplicar en chile, pero en vista de creo que tendre que obtener valores a partir de la limitacion de 0,2 f'c

gracias por la ayuda.

saludos
mgf2004
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gatogalaxi
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civilungo escribió:Hola a todos:

nuevamente aqui yo con mis dudas ....

tengo el siguiente problema. tengo un muro en forma de L como muestra la figura el cual posee dimensiones en la horizontal de 718 cm y en la vertical de 840 cm y una altura de 70m con un espesor de 30 cm y un hormigon clase H30 (f'c=25MPa). para comprobar la necesidad de confinar he recurrido a los programas de analisis (en mi caso utilice Rcsection) el cual em entrega para las combinaciones de carga un valor de distancia de zona comprimida "c" de 380cm (3,8m) cuando el momento actua en la direccion -x (segun el esquema) comprimiendo el muro que se encuentra en el eje x a la izquierda.


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el problema es que segun el capitulo 21.6.6.1 hace referencia a una expresion que limita el valor de c, el cual si es mayor que el de la expresion no se necesita confinar, pero si es menor si se necesita.

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en este caso el deltaultimo/alturamuro se limita a un minimo de 0,007. según mi caso bajo ciertos supuestos tengo un valor de 0.0048 por lo que utilizo 0.007 y en el caso del analisis en el eje x el Lw = 7180 mm lo que da como resultado que el limite de c es 190 cm. ya que el valor del c que logra mi muro en la peor condicion de carga llega a 380cm por lo tanto no confino.

si reduzco el ala como sugiere el cap 21.6.5.2 a un 25% y como aparece en la figura para analizar el muro en direccion x como aparece en la figura tengo nuevamente en el analisis valores de "c" de 210 cm.

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entonces mi duda, si la norma limitada por su expresion no me permite confinar.. ¿confino o no? podre confinar utilizando el minimo de la expresion es decir tomar para este caso que el valor c es igual a los 170 calculado?

saludos

Por lo que tengo entendido es que si c calculado utilizando el desplzamiento ultimo que se puede obtener en forma preliminra a traves del espectro elastico es mayor que el c critico dado en la norma, el cual se determino para un sistema de muro en voladizo con fluencia en la base. Entonces se debe confinar en caso contrario no se confina.

El analisisi se debe realizar en ambas direcciones, y ambos sentidos.

Ahora respoecto al valor de 0.007 es simplemente es para asegurar a estrcuturas rigidas como estrcuturadas en base de muros un cierto nivel de ductilidad.

a post data, en la evalucion de la expresion del c critico va implicito un nivel de deformacion maximo unitario del hormigon del 3 por mil. Este es mas racional que el metoso dos para determinar el confinamiento.

Otra forma de obtener la demanda de deformaicon ultima es traves del metodo de analisis estatico no lineal, pero esto es mas complejo. Solo en el caso etabs y sap permite utilizar modelos de elementos barras o frame o linea en los modelos estaico no lineales. Ademas el metoso que viene implementado es el de la ATC 40 que da valores menores de desplzamineto que los que realmente se obtienen con los epstecro de dusctilidad y no los superamotiguados utilizados en el analisis que esta implementado en ambos programas (Chopra 1999).

Realmente no entiendo tu pregunta.

Se despide FEC
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civilungo
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a ver FEC lo que pasa es que segun calculos no debo confinar, pero como no confino! a pesar de que segun analisis estoy trabajando dentro de rangos lineales pero no se si debo confinar... creo que igual es necesario que lo haga pero el criterio de norma no me deja hacerlo... lo de llevar a deformacion con 0.003 en el hormigon es una situacion muy extrema ... o es ahi donde debo cosiderar para el confinamiento.. o sea bajo el estadolimite ultimo (ec = 0.003)?
aqui presento los diagramas...

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el espesor tiene una relacion con el corte pero principalmente porque el profesor del ramo prefiere tener bajas razones de compresion
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gatogalaxi
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La deformacion de 3 por mil, es la que alcanza el hormigon en su esado ultimo para hormigones soin confinamiento. de hecho no es la ultima y lagunos codicos utilizan valores mayores del orden de 4 por mil como son la norma canadiense y la inglesa.(mas datos de estos preguntale al profe), por lo que el 3 por mil es mas bien un valor conservador para si o no considerar confinamiento.

respecto al tema si debes o no confinar, tengo entendido que el profe tiene un publicacion con celedon donde demostro que los edificos estrcuturados en base a muros se comportaron en el rango lineal por que no era necesario, especificamente para el caso del evento sismico del 85 confinar los muros.


al final de esta pagina esta el articulo del profe.

http://foros.construaprende.com/dudas-e ... ight=#3290

se despide FEC.
Última edición por gatogalaxi el Lun Nov 27, 2006 9:07 pm, editado 1 vez en total.
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gatogalaxi
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civilungo escribió:a ver FEC lo que pasa es que segun calculos no debo confinar, pero como no confino! a pesar de que segun analisis estoy trabajando dentro de rangos lineales pero no se si debo confinar... creo que igual es necesario que lo haga pero el criterio de norma no me deja hacerlo... lo de llevar a deformacion con 0.003 en el hormigon es una situacion muy extrema ... o es ahi donde debo cosiderar para el confinamiento.. o sea bajo el estadolimite ultimo (ec = 0.003)?
aqui presento los diagramas...

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el espesor tiene una relacion con el corte pero principalmente porque el profesor del ramo prefiere tener bajas razones de compresion

DE acuerdo a los diagrama de muros que he visto, que no son muchos estos se ven muy bien.

Muy parecidos a lagunos qu tengo del profe, pro algunos CD.

Se despide FEC.
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mandrake
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Colegas, respeto mucho los conceptos que ustedes han expuesto previamente en este foro, pero a manera de comentario quisiera expresar mi humilde opinión:
1. recuerden siempre que en el diseño sismico se utiliza un factor de reducción para las cargas sísmicas, el cual se basa en la capacidad de los elementos para disipar energía en el rango inelástico, lo cual solo se logra con un adecuado confinamiento de la sección transversal.
2. Cuando un elemento de concreto reforzado es sometido a flexión o compresión, las barras de refuerzo que toman los esfuerzos de compresión son suceptibles a pandearse debido a su esbeltez. Ustedes dirán, pero en el lado de las compresiones el acero está arriostrado por el concreto, pero resulta que como los sismos son cíclicos, la zona de compresiones también estará solicitada a tracciones y los recubrimientos del concreto serán los primeros en fracturarse y perderse. Por esto, las barras de confinamiento se deben colocar máximo a una distancia proporcional al diámetro de las barras longitudinales.
3. Al menos la norma colombiana y lógicamente el ACI contemplan la necesidad de unos estribos mínimos de confinamiento no solo para el elemento de borde sino para el nervio del muro de concreto, lo cual obedece principalmente a lo comentado arriba.
4. Constructivamente es imposible armar los refuerzos de un muro sin confinar.

Asi que mi recomendación es consultar el código de su país en el que muy seguramente están las especificaciones del confinamiento mínimo. En Colombia, la norma tiene un capítulo especial para todos estos detalles y los discrimna de acuerdo con el grado de disipación de energía que se quiera lograr. Suerte y saludos
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