NAVES CON MUROS TILT-UP-IMCA

NAVES INDUSTRIALES CON MUROS ESTRUCTURALES PREFABRICADOS TILT-UP Ventajas y desventajas MARZO 2017 XIV Simposio Interna

Views 151 Downloads 3 File size 21MB

Report DMCA / Copyright

DOWNLOAD FILE

Recommend stories

Citation preview

NAVES INDUSTRIALES CON MUROS ESTRUCTURALES PREFABRICADOS TILT-UP

Ventajas y desventajas MARZO 2017 XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

CONTENIDO

1. Definición, orígenes y descripción del sistema 2. Diferencias con el sistema tradicional, ventajas y desventajas 3. Proceso constructivo 4. Geometría y armados comunes de muros 5. Análisis 6. Diseño 7. Comentarios adicionales XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

AGRADECIMIENTOS

Dr. Carlos Huerta Carpizo (Jean Ing.) Ing. Balentín* Rivero Peña (Copachisa) Arq. Alberto Treviño Treviño (Prologis) Ing. Raúl Carrillo Flores (Jean Ing.)

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

REFERENCIAS

American Concrete Institute; (2005); Requisitos del código de construcción para concreto reforzado (ACI 318-05); ACI, Estados Unidos Brooks, H; (2002); Ingeniería de Muros Tilt Up Manual TCA; segunda edición; Estados Unidos Carter J., Neil M (1993); Seismic Response of Tilt-Up Construction; Departamento de Ingeniería Civil Universidad de Illinois; Estados Unidos XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

CONTENIDO

1. Definición, orígenes y descripción del sistema 2. Diferencias con el sistema tradicional, ventajas y desventajas 3. Proceso constructivo 4. Geometría y armados comunes de muros 5. Análisis 6. Diseño 7. Comentarios adicionales XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DEFINICIÓN, ORÍGENES Y DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

“Tilt-up” es un término que se acuño para definir un sistema de construcción de muros de concreto que han de dividirse en secciones, llamadas paneles, que se moldean horizontalmente en el sitio de la obra, en la proximidad de su posición final, para luego levantarlas con una grúa en una acción de inclinación alrededor de sus bordes inferiores y finalmente cargarlas y colocarlas sobre cimientos, u otro medio de soporte, y unirlas para convertirse en parte de la construcción permanente.

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DEFINICIÓN, ORÍGENES Y DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

Robert Aiken construyó varios edificios con muros de concreto prefabricados en el piso e izados por medio de gatos y grúas. 1908 Almacén de dos pisos en Camp Logan, Illinois. 1912 Iglesia metodista en Monte Sión, Illinois.

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DEFINICIÓN, ORÍGENES Y DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

A partir de 1950 se empezó a desarrollar de manera importante en Estados Unidos, principalmente en la zona de California. Existen muchas aplicaciones, entre las que se encuentran: • naves industriales

• hoteles

• almacenes

• estacionamientos

• centros de distribución

• terminales de transporte

• edificios para oficinas

• teatros

• centros comerciales

• bibliotecas

• escuelas

• etc.

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DEFINICIÓN, ORÍGENES Y DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DEFINICIÓN, ORÍGENES Y DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DEFINICIÓN, ORÍGENES Y DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DEFINICIÓN, ORÍGENES Y DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DEFINICIÓN, ORÍGENES Y DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DEFINICIÓN, ORÍGENES Y DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DEFINICIÓN, ORÍGENES Y DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA Naves industriales con fachadas de lámina y muros de mampostería

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DEFINICIÓN, ORÍGENES Y DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA Naves industriales con fachadas de lámina y muros de mampostería

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

CONTENIDO

1. Definición, orígenes y descripción del sistema 2. Diferencias con el sistema tradicional, ventajas y desventajas 3. Proceso constructivo 4. Geometría y armados comunes de muros 5. Análisis 6. Diseño 7. Comentarios adicionales XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Proceso constructivo general de naves industriales

Tilt-up

Muro de lámina y mampostería

Cimentación

Cimentación

Firme

Estructura metálica

Armado y colado de muros

Muros de fachada

Izaje y montaje de muros

Lámina de cubierta y de fachadas

Estructura metálica (1)

Firme

Conexiones entre muros y con la estructura Lámina de cubierta (1) Si la superficie lo permite se puede montar la estructura metálica del interior simultáneamente con los muros XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Comentarios

Concepto

Tilt-up

Cimentación

Se requiere una cimentación con mayor capacidad dado el peso de los muros.

Firme

Se construye primeramente para formar la plataforma de colado, quedando expuesto al intemperie, al proceso constructivo y a los elementos de anclaje del apuntalamiento. En la etapa final es necesario complementar el firme perimetral.

Economía

En general es más costoso (del orden de un 10%).

Muro de lámina y mampostería

El firme es lo último que se construye por lo que no sufre deterioro y en general se construye con la lámina ya instalada.

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Comentarios

Concepto

Tilt-up

Muro de lámina y mampostería

Durabilidad y Si se decidió pintar los muros se costo de requiere un mantenimiento mantenimiento periódico que es costoso.

Únicamente se requiere aplicar un sellador en los muros de mampostería.

Rapidez constructiva

El proceso constructivo es más lento requiriéndose apuntalamientos provisionales y no pudiéndose hacer varias actividades simultáneas.

Se pueden abrir varios frentes de trabajo con actividades simultáneas.

Montaje

Se requiere un doble proceso, para los muros y para la estructura metálica. El montaje de los muros es un proceso especializado.

El proceso es uno solo.

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Comentarios

Concepto

Tilt-up

Conexiones de elementos de fachada

Se requiere precisión en la colocación de las placas embebidas al muro para la conexión entre piezas y las colocadas en la cimentación.

Análisis y diseño estructural

Es más complejo y detallado. No se tiene reglamentación en México (zonas sísmicas).

Aislamiento térmico

Genera un mejor aislamiento térmico.

Muro de lámina y mampostería Las conexiones con los elementos de soporte de la fachada son sencillas si se realiza con soldaduras, si son atornilladas se necesita mucha precisión.

La lámina de fachada tiene un mal aislamiento térmico, pudiéndose resolver con la colocación de una colchoneta semejante a la del techo. XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Comentarios

Concepto

Tilt-up

Muro de lámina y mampostería

Atractivo arquitectónico

Son más estéticos y atractivas, La apariencia puede no gustar si pero depende del mantenimiento. el material de la mampostería no es de buena calidad o se coloca mal, pero si se utiliza por ejemplo una pieza (block) cara de piedra el resultado puede ser estético y se puede colocar muros más altos para las zonas de oficinas, dando un resultado muy interesante.

Resistencia al fuego

Son más resistentes

Plusvalía XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Naves con muros Tilt-up. Ventajas 1.- Se pueden lograr fachadas más estéticas

2.- Se eliminan las columnas perimetrales

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Naves con muros Tilt-up. Ventajas 3.- Rapidez constructiva en épocas de secas

4.- Manejo de aberturas (knockouts) para huecos a futuro

(instalaciones, entradas, salidas, etc.)

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Naves con muros Tilt-up. Ventajas 5.- Tiene mejores propiedades de aislamiento térmicas

6.- Tiene mayor resistencia al fuego (perímetro)

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Naves con muros Tilt-up. Desventajas 1.- Mantenimiento continuo de pintura de los muros, interior y exterior

2.- En naves con plantas cuadradas el costo puede aumentar de un 7% a 10% respecto al sistema de mampostería y lámina; en naves rectangulares puede incrementarse de un 12% a 15%, depende del costo del acero y del concreto 3.- En caso de realizar camas de colado (casting slab) fuera del piso de la nave el costo aumenta en un 5% aproximadamente XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Naves con muros Tilt-up. Desventajas 4.- El colado del firme se realiza primeramente, al menos el del perímetro, lo que genera su deterioro durante la obra

5.- Por la fijación de los contraventeos se tienen que realizar resanes en el piso, no quedando en optima calidad; adicionalmente se almacena material y hay operación de equipos, como grúas, soldadores, etc., sobre el firme

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Naves con muros Tilt-up. Desventajas 6.- En época de lluvias se complica el izaje de los muros

7.- Se requiere de un espacio perimetral exterior para el izaje y montaje de los muros, lo que impide realizar construcciones en esas zonas 8.- Durante el proceso de montaje el perímetro exterior debe estar libre de excavaciones para el paso de la grúa, lo que impide la construcción de infraestructura como drenajes o demás estructuras

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Naves con muros Tilt-up. Desventajas 9.- El montaje es un proceso especializado y se requiere experiencia. No se pueden montar muros con vientos mayores a 25 o 30 km/hr dependiendo del tipo de grúa y del peso y del tamaño del muro.

10.- Es necesario resanar los muros donde se colocaron los insertos para montaje 11.- Es difícil hacer ampliaciones con grandes aberturas (suprimir fachadas cabeceras) XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Naves con muros Tilt-up. Desventajas 12.- Si hay instalaciones subterráneas se tienen que hacer desde un principio sin la posibilidad de modificaciones 13.- Se requieren dos grupos de especialistas para el montaje (estructura metálica y muros de fachada)

14.- Los canalones se colocan dentro del muro (en algunos casos); en caso de taponamiento hay posibilidad de entrada de agua.

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Naves con muros Tilt-up. Desventajas 15.- Las aberturas adicionales (puertas, accesos) son complicadas de realizar

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Naves con fachadas de muros de mampostería y lámina. Ventajas 1.- Se puede trabajar tanto en época de lluvias como en época de secas

2.- Se requiere de un mantenimiento bajo (sellado de muros) 3.- Más posibilidades de conseguir mano de obra

4.- Se puede tener un mejor orden en el sistema constructivo de la nave y no afecta a otras actividades como son las instalaciones 5.- Se pueden ejecutar las construcciones aledañas como son subestaciones, baños, casetas, etc. sin interferir con el proceso de la obra

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Naves con fachadas de muros de mampostería y lámina. Ventajas 6.- Se pueden realizar trabajos de instalaciones subterráneas (excavaciones) 7.- Se puede realizar modificaciones futuras sin implicaciones importantes en la resistencia estructural

8.- La textura de la mampostería (cara de piedra) da el acabado final, por lo que no se requiere pintar las fachadas, ni interiores ni exteriores (opcional) 9.- La cantidad de acero y concreto en las fachadas es mucho menor 10.- No se requieren elementos o accesorios especiales

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Naves con fachadas de muros de mampostería y lámina. Ventajas 11.- Las cimentaciones del perímetro son más pequeñas

12.- Las acciones por sismo son menores (menor masa) 13.- Es sencillo hacer aberturas adicionales (puertas, accesos, etc.)

14.- Menor peso lo que implica menor fuerza por sismo y cimentaciones más económicas 15.- El firme puede construirse hasta el final, evitando deterioro y que quede al intemperie 16.- Se puede dar la misma apariencia que para naves con Tilt-up colocando muros prefabricados no estructurales en las fachadas XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DIFERENCIAS – VENTAJAS Y DESVENTAJAS Naves con fachadas de muros de mampostería y lámina. Desventajas 1.- ¿Estética?

2.- Menor termicidad. Se puede mejorar colocando colchoneta en los muros con lámina. 3.- Menor resistencia al fuego 4.- Hay columnas en el perímetro

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

CONTENIDO

1. Definición, orígenes y descripción del sistema 2. Diferencias con el sistema tradicional, ventajas y desventajas 3. Proceso constructivo 4. Geometría y armados comunes de muros 5. Análisis 6. Diseño 7. Comentarios adicionales XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

a) Construcción de la base y de las cimentaciones

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

a) Construcción de la base y de las cimentaciones

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

b) Construcción del firme

Cimentación

Firme

Base XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

c) Cimbrado, armado, colocación de placas y colado de muros

Colado del muro

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

d) Izaje y montaje del muro

Izaje y montaje del muro

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

e) Apuntalamiento y unión del muro con las zapatas

Apuntalamiento

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO En algunas ocasiones los muros se cuelan sobre un firme exterior y el apuntalamiento se hace sobre una zapata (muerto) colada previamente

Los muros se unen a la cimentación por medio de placas colocadas en los extremos del muro

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

f)

Unión de la estructura con los muros Unión de los muros con la estructura

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

g) Unión de los muros con el firme (colado perimetral del firme) Unión de los muros con el firme

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO h) Retiro de puntales y resane de muros y del firme

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

i) Estructura metálica Si el tamaño de la nave lo permite se puede montar simultáneamente la estructura metálica interior y los muros

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

PROCESO CONSTRUCTIVO

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

CONTENIDO

1. Definición, orígenes y descripción del sistema 2. Diferencias con el sistema tradicional, ventajas y desventajas 3. Proceso constructivo 4. Geometría y armados comunes de muros 5. Análisis 6. Diseño 7. Comentarios adicionales XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS

La geometría de los muros es variable: • Sólidos • En “L”, o “T” • Con aberturas • etc. Los tableros rectangulares se construyen en medidas que oscilan 8.0 x 12.0 m, dependiendo de: • Arquitectura • Peso • Capacidad de la grúa • Resistencia del muro en el proceso de montaje • Geometría de las aberturas • etc. XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS Refuerzo horizontal y vertical

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS

Varillas verticales para refuerzo adicional

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS Varillas inclinadas para refuerzo en la esquina de los huecos

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS Refuerzo adicional horizontal

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

GEOMETRÍA Y ARMADO COMUNES DE MUROS

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

CONTENIDO

1. Definición, orígenes y descripción del sistema 2. Diferencias con el sistema tradicional, ventajas y desventajas 3. Proceso constructivo 4. Geometría y armados comunes de muros 5. Análisis 6. Diseño 7. Comentarios adicionales XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS 1. Condiciones de carga • Carga gravitacional (peso propio, equipos, etc.) • Cargas vivas (función de la pendiente del techo y del código) • Sismo • Viento • Granizo • Temperatura • Montaje 2. Combinaciones de carga • De acuerdo con el código aplicado Nota: No se pueden combinar códigos, por ejemplo, espectro de sismo del UBC y cargas del RDF

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS Consideraciones

1. Geometría: Dimensiones Espesores Cantidad de aberturas

a) Rigidez: •

Función de la cantidad, tamaño y ubicación de las aberturas

b) Espesor: •

Función de la altura (9 a 14 m) y cantidad de aberturas



Función de la estabilidad y del alabeo del muro

Se limitan las distorsiones laterales:   0.006 a 0.012 H

Dependiendo del código de diseño XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS Consideraciones

2. Condiciones de apoyo (restricciones):

cubierta firme cimentación

unión entre muros

a) El comportamiento de la cubierta es influido significativamente por sus apoyos. b) La unión con el firme y la cimentación proporciona el apoyo en la base

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS



Empotramiento



Simplemente apoyado XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS Consideraciones:

3. Factor de comportamiento sísmico: a) No hay definición precisa en los códigos NTC-RDF2004: Q = 1.0, 1.5 o 2.0

4. Materiales: a) Acero: fy, Es b) Concreto: f’c, Ec Se recomienda el uso de un módulo de elasticidad alto para disminuir deformaciones, aumentar la rigidez y minimizar fisuramientos (14,000 f c' , con f’c > 300 kg/cm²).

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS Modelación estructural:

1. Primera etapa: modelo completo de la nava

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS Modelación estructural:

1. Primera etapa: modelo completo de la nave

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS Modelación estructural:

2. Modelo completo de la nave •

Fuerzas y desplazamientos de la estructura completa



Determinación de reacciones



Acción de las concentraciones de carga de la estructura



Desplazamientos transversales y longitudinales para cada condición de carga

dy

dx

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS Modelación estructural:

3. Modelación de muros en el modelo completo a) Analogía de la columna ancha

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

d

Objetivo: determinar adecuadamente la rigidez de cada muro

t

ANÁLISIS

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS t

t

d

t

d2

t

d1

h1

t

Objetivo: determinar adecuadamente la rigidez de cada muro

h2

t

d

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

h1

t

h2 t

d

d2

t

d1

t

h3

Objetivo: determinar adecuadamente la rigidez de cada muro

t

t

ANÁLISIS t

d

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS Modelación estructural: 3. Modelación de muros en el modelo completo b) Analogía de la columna ancho con un solo elemento previa calibración de la rigidez considerando la abertura

c) Una combinación de la analogía de la columna ancha con un modelo detallado de elementos finitos (Shell) XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS Modelación estructural

4. Segunda etapa: modelo individual de cada muro • geometría completa incluyendo aberturas • apoyos y/o restricciones • cargas • reacciones de la cubierta sobre el muro • deformaciones obtenidas del modelo general • etc.

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS Modelación estructural

4. Segunda etapa: modelo individual de cada muro • El modelo se puede realizar con elementos tipo área (shell) o bien con elementos tipo barra formando geometrías tendientes al cuadrado • Se determinan los elementos mecánicos en aquellos elementos que son críticos

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS Modelación estructural

5. Es necesario tener en cuenta los apoyos y conexiones de los muros EJE

MURO TILT-UP

LARGUERO TIPO JOIST L-1

EJE

EJE

MURO TILT-UP

LARGUERO TIPO JOIST L-1 ARMADURA PRINCIPAL

ARMADURA PRINCIPAL

Soporte del muro en su parte superior PLACA DE 200 X 200 X 6 @ JOIST PLACA DE 400 X 200 X 13mm PROVISTA CON 3 ASAS DE RDO. LISO Ø 16mm MURO TILT-UP

4 ANCLAS DE ANGULO DESFLORADO DE 25 X 25 X 3mm

CONTRAVIENTO DE RDO. LISO Ø 19mm ó 25mm

ANG. DE 102 X 102 X 10mm

JOIST

CARTELA PLACA DE 6mm ANGULO DE 102 X 102 X 9.5mm ( L=200mm )

JOIST

CONTRAVIENTO

Conexión del joist en el muro XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS JUNTA DE 20mm ENTRE PANELES ARMADO DE MURO PANEL TILT-UP PL 300x200x10 mm PL 400x200x10 mm

CORONA DE CIMENTACION PL 400x700x10 mm

50mm GROUT PAD

6 STUD-NELSON S3L DE Ø7/8" x 4-3/16"

Vista frontal JUNTA DE 20mm ENTRE PANELES ARMADO DE MURO PANEL TILT-UP PL 400x200x10 mm

50mm GROUT PAD PL 400x700x10

3 STUD-NELSON S3L DE Ø7/8" x 4-3/16"

CORONA DE CIMENTACION 6 STUD-NELSON S3L DE Ø7/8" x 4-3/16"

Vista posterior

Conexión en cimentación XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS PANEL TILT-UP

REFUERZO VARTICAL DEL MURO

MURO TILT-UP

ARMADO DE MURO

Conexión en cimentación

REFUERZO HORIZONTAL DEL MURO

JUNTA DE 20mm ENTRE PANELES ARMADO DE MURO

FIRME

PROTECCION DE UNION DE CONCRETO, EN ZONA DE CONEXION

RELLENO CON GRAVA SATURADA

PLANTILLA DE CONCRETO f'c= 100 kg/cm2, h = 5 cm.

( ) 12 VARS.#4

PANEL TILT-UP

E #5@25

PL 400x200x10 mm 3 STUD-NELSON S3L DE Ø7/8" x 4-3/16"

VARS. VERTICALES

PL 400x200x10 mm

VARS. HORIZONTALES ARMADO DE MURO

8 150 mm

vrs # 4 PL 12"x6"x1/4" CORRIDAS

PL 400x200x10 mm PL 300x200x10 mm

3 STUD-NELSON S3L DE Ø7/8" x 4-3/16"

8

50mm GROUT PAD

6

8 150 mm PL 400 x 700 x 10 mm

6 30

10

6 STUD-NELSON S3L DE Ø7/8" x 4-3/16"

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

ANÁLISIS

(2) VARS #5 pl 10"x10"x1/4"

pl 10"x10"x1/4"

PLACA DE UNION PL 6x6x3/8"

(2) VRS #5

MANGAS DE PLASTICO L=48" (1.20m) (2) VARS #5

placa de conexion de 16"x8"x3/8" E PD. U P T T IL ES EL " DE N PA -1/2 7

DE UP P. T IL S LT EE NE 2 " D A P -1/ 7

DE -UP P. T L I S L T DE E NE PA -1/2" 7

PA NE 7- L T IL 1/2 T " D UP E E DE SP .

MANGAS DE PLASTICO L=48" 1.20m)

Conexión entre muros

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

CONTENIDO

1. Definición, orígenes y descripción del sistema 2. Diferencias con el sistema tradicional, ventajas y desventajas 3. Proceso constructivo 4. Geometría y armados comunes de muros 5. Análisis 6. Diseño 7. Comentarios adicionales XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (MUROS) 1. Esfuerzo axial: Para evitar problemas de inestabilidad (pandeo) se recomienda limitar los esfuerzos axiales a valores pequeños:

P  0.04 f c' A 2. Refuerzo longitudinal: Es necesario establecer límite porcentaje

pmin y pmax pm y pn > 0.0025

RDF-2004

pmax ≤ 0.6pb separación

smax

smax ≤ 35 cm

RDF-2004

diámetro

dmin

dmin ≥ 3/8” o 1/4"

MTCA-2002

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (MUROS) Número de parrillas: Manuales americanos: si t < 20 cm (8”) 1 parrilla (agrietamiento) NTC-RDF-2004: si t > 15 cm (6”) 2 parrillas Para minimizar el agrietamiento es recomendable utilizar dos parrillas. 3. Concreto: f’c > 250 kg/cm² clase 1 (MTCA-2002)

3. Deflexiones: Para determinar los efectos Pδ, y aspectos visuales • UBC limita la deformación máxima a carga gravitacional (peso propio, equipos, etc.)

H (0.007 H ) 150 XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (MUROS) La deflexión instantánea tiene dos componentes: sin y con agrietamiento. ACI 318S-05

RDF-2004

 M  M cr   I g  1   cr I e     M a  Ma  3

  

3

  I cr  I g 

Las deflexiones diferidas se pueden evaluar con la siguiente expresión:

 1  50  ' ACI 318S-05 RDF-2004

ξ = 1.0, 1.2, 1.4 y 2.0 en función del tiempo ξ = 2.0 XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (MUROS)

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (MUROS)

Efectos de esbeltez Incremento de momentos:

M u  Fab M c Cm Fab  Pu 1 0.75 Pc

M1 Cm  0.6  0.4 M2

Pc 

 2 0.4 EI  H2

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (MUROS) Efectos de esbeltez Momentos resistentes (NTC-RDF-2004) Diagramas de interacción. zona de compresión



P  FR f c" Ag  AS  AS Fy



Diagrama de Interacción

600 muro 75 cm muro 150 cm

500

Pr (t)

400 300 200 100 0 -100 0

5

10

15

Mr (t-m)

P  FR As Fy

zona de tensión XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (MUROS) Momentos resistentes (NTC-RDF-2004) Diagramas de interacción – puntos intermedios.

Diagrama de Interacción

 NL Fy As n  n  P  FR    1 c B f c"  n  n1 

600 muro 75 cm muro 150 cm

500

Pr (t)

400 300

 NL Fy As n  n  c B f c"   "H   M R  FR   yn  1 c B f c    n 2 2   n 1

200 100 0 -100 0

5

10

15

Mr (t-m)

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (MUROS)

La excentricidad de diseño no será menor que: 0.05h ≥ 20 mm

Carga axial y momentos resistentes: Si PR/PRO > 0.1

1 PR  1 1 1  PRx PRy PR 0

Si PR/PRO < 0.1

M ux M uy  1.0 M Rx M Ry XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (MUROS) Comparación de la metodología con el programa comercial PCA-WALLS Elementos del análisis Muax

1.24 t-m

Mux

1.73 t-m

Muay

0.31 t-m

Muy

0.80 t-m

Pu

23.54 t

Du

0.021 m

Momentos resistentes Acción

Diagrama de interacción Mn

Mn/Mu

PCA Walls Mn

Mn/Mu

Mrx [ t – m]

1.92

1.11

1.79

1.03

Mry [ t-m ]

0.88

1.09

0.84

1.04

Pr [ t ]

23.54

1.00

23.54

1.00 XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (MUROS) Áreas de acero obtenidas con diferentes coeficiente sísmicos

Comparativa de áreas de acero en muros con diferente coeficiente sísmico

Área de acero requerida (cm2)

30 25

M-52 M-43 M-33 M-29 M-17 M-08

20 15 10 5 0 0.08

0.4

0.65

Coeficiente Sísmico

Muros sin huecos

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (MUROS) Áreas de acero obtenidas con diferentes coeficiente sísmicos

Comparativa de áreas de acero en muros con diferente coeficiente sísmico

Área de acero requerida (cm2)

30 25

M-49 M-46 M-35 M-21 M-14 M-03

20 15 10 5 0 0.08

0.4

0.65

Coeficiente Sísmico

Muros con porcentaje de huecos mayor a 20% del área

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (MUROS) Modificaciones en el periodo del muro debido al incremento de huecos

0.35 0.34 0.33

Periodo (s)

0.32 0.31 0.3 0.29 0.28 0.27 0.26 0.25 0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

Densidad de Huecos (Ab/Ah)

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (COLUMNAS) 1. Propiedades de la sección Determinar las propiedades de la sección transversal de la columna: A I r KL/r

Área Momentos de inercia para el o los ejes de simetría Radio de giro para el o los ejes de simetría Relación de esbeltez

En caso de que la sección presente torsión, se deberán calcular sus propiedades de torsión: J Ca ro

Constante de torsión de Saint Venant Constante de torsión por alabeo Radio polar de giro respecto al centro de torsión XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (COLUMNAS) 1. Propiedades de la sección La longitud, L, representa la distancia libre entre elementos que dan soporte lateral a la columna.

L2 L

L

L L1

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (COLUMNAS) 2. Determinación del esfuerzo crítico de Euler por falla por flexión o flexotorsión. La resistencia a compresión de las columnas depende del tipo de falla: Falla por flexión

Fe 

 2E 2  KL r 

La falla ocurrirá respecto al eje que genere la mayor relación de esbeltez.

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (COLUMNAS) 2. Determinación del esfuerzo crítico de Euler por falla por flexión o flexotorsión. La resistencia a compresión de las columnas depende del tipo de falla: Falla por flexotorsión

Columnas con dos ejes de simetría

  2 ECa  1 Fe   2  GJ    K z Lz   Ix  I y Columnas con un eje de simetría

Fex  Fez  4 Fex Fez H  Fe  1  1  2 2 H   Fex  Fez  

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (COLUMNAS) 2. Determinación del esfuerzo crítico de Euler por falla por flexión o flexotorsión. La resistencia a compresión de las columnas depende del tipo de falla: Falla por flexotorsión Para columnas sin ni un eje de simetría, se requiere obtener las raíces de una ecuación bicúbica

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (COLUMNAS) 3. Cálculo del factor de reducción por esbeltez

  Fy    1      Fe  n

2

  

1 n

coeficiente adimensional, que es igual a 1.4 para cualquier otra forma que no cumpla con los valores de la tabla siguiente:

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (COLUMNAS) 3. Cálculo del factor de reducción por esbeltez Características del perfil de acero Perfiles estándar I o H laminadas Pesados Placa estándar I o H armadas Placa gruesa (> 51 mm) Sección armada cajón con cuatro placas laminados en frío Tubos cuadrados o rectangulares

Tratados térmicamente

Laminados en frío Tubos circulares Laminados en caliente Todos los perfiles relevados de esfuerzos residuales

Eje

Esfuerzo de fluencia nominal del acero, Fy, kg/cm² ≤ 2530

2535-3510

3515

3520 - 6325

> 6330

Mayor

1.4

1.4

2.0

2.0

2.0

Menor

1.4

1.4

1.4

2.0

2.0

Mayor

1.0

1.4

1.4

1.4

1.4

Menor

1.0

1.0

1.4

1.4

1.4

Mayor

1.4

1.4

1.4

2.0

2.0

Menor

1.4

1.4

1.4

1.4

2.0

Mayor

1.0

1.0

1.4

1.4

1.4

Menor

1.0

1.0

1.0

1.4

1.4

Mayor

1.4

1.4

1.4

2.0

2.0

Menor

1.4

1.4

1.47

2.0

2.0

Mayor

-

1.4

1.4

1.4

1.4

Menor

-

1.4

1.4

1.4

1.4

Mayor

2.0

2.0

2.0

2.0

2.0

Menor

2.0

2.0

2.0

2.0

2.0

-

1.4

1.4

1.4

1.4

1.4

-

2.0

2.0

2.0

2.0

2.0

-

2.0

2.0

2.0

2.0

2.0

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (COLUMNAS) 4. Relación ancho/grueso y secciones tipo 4 La relación ancho/grueso de las placas que componen la sección, permite determinar si puede presentarse la falla por pandeo local. Las normativas indican valores tabulados: Elementos esbeltos: Elementos compactos: Falla local. Falla global.

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (COLUMNAS) 4. Relación ancho/grueso y secciones tipo 4 Para tomar en cuenta la falla de elementos esbeltos, se requiere disminuir el área de la sección para el cálculo de la resistencia del elemento.

Ae  t  be

si a  0.673 b be     b si a  0.673

a 

1.052  b  f   k t E

 0.22  1    a  

a

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (COLUMNAS) 5. Resistencia a compresión La resistencia nominal de la columna es igual al esfuerzo de fluencia, Fy, multiplicado por su área, total o efectiva, y el factor de esbeltez.

Rn   AFy

Elementos compactos

Rn   Ae Fy

Elementos esbeltos

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ARMADURAS) • Debido a que las cargas que actúan en las armaduras se aplican en los nodos, sus elementos se diseñan sólo por carga axial.

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ARMADURAS) Apoyo de largueros

Cuerda superior

Diagonal

Nodo Montante

Cuerda inferior

Columna

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ARMADURAS) P

P

P

P

P

Fuerza axial actuando en cada elemento

y x

z

Elementos en compresión

Elementos en tensión XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ARMADURAS) Los elementos en tensión se diseñan con el esfuerzo de fluencia de la sección

Rt  FR Fy A

y x

z

Elementos en compresión

Elementos en tensión XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ARMADURAS) Los elementos en compresión se diseñan con el esfuerzo de fluencia de la sección, disminuido por el factor de esbeltez (y el área efectiva si es tipo 4)

Rt  FR  Fy A

  Fy    1      Fe 

n

  

1 n

Fe 

 2E

 KL r 

2

Los elementos en compresión dependen de la longitud arriostrada

y x

z

Elementos en compresión

Elementos en tensión XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ARMADURAS)

Rt  FR  Fy A

  Fy    1      Fe 

n

  

1 n

Fe 

 2E 2  KL r 

Los montantes están arriostrados lateralmente por las cuerdas y las diagonales

y x

L z

Elementos en compresión

Elementos en tensión XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ARMADURAS)

Rt  FR  Fy A

  Fy    1      Fe 

n

  

1 n

Fe 

 2E 2  KL r 

Ambas cuerdas tienen secciones en compresión. Para la resistencia respecto al eje X, la longitud de arriostramiento está limitada por los montantes y diagonales.

y x

z

Elementos en compresión

Elementos en tensión XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ARMADURAS)

Rt  FR  Fy A

  Fy    1      Fe 

n

  

1 n

Fe 

 2E 2  KL r 

Ambas cuerdas tienen secciones en compresión. Para la resistencia respecto al eje Y, la longitud es toda la cuerda. Nota: Los puntos de inflexión NO son puntos de soporte lateral

y x

z

Elementos en compresión

Elementos en tensión XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ARMADURAS)

Rt  FR  Fy A

  Fy    1      Fe 

n

  

1 n

Fe 

 2E 2  KL r 

La solución técnica de la resistencia respecto al eje Y, consiste en calcular la resistencia de un elemento con zonas en tensión y zonas en compresión:

y x

z

Elementos en compresión

Elementos en tensión XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ARMADURAS)

Rt  FR  Fy A

  Fy    1      Fe 

n

  

1 n

Fe 

 2E 2  KL r 

La solución práctica de la resistencia respecto al eje Y, consiste en agrega elementos de soporte lateral para subdividir la sección: Se debe asegurar que los largueros o joists proporcionen suficiente soporte lateral L y x

z

Elementos en compresión

Elementos en tensión XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ARMADURAS)

Rt  FR  Fy A

  Fy    1      Fe 

n

  

1 n

Fe 

 2E 2  KL r 

La solución práctica agrega elementos de soporte lateral para subdividir la sección: Se proporciona soporte lateral también en la cuerda inferior

y x

z L Elementos en compresión

Elementos en tensión XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ARMADURAS) Se proporciona soporte lateral también en la cuerda inferior

Armadura + Larguero

Armadura + Joist

y x

z L Elementos en compresión

Elementos en tensión XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ARMADURAS)

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (CONTRAVENTEOS) • Se ha demostrado que el comportamiento inelástico de sistemas a “solamente tensión” es muy pobre.

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (CONTRAVENTEOS)

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (CONTRAVENTEOS) • Perdida de rigidez axial (p/δ) • Acortamiento axial producido por la acumulación de desplazamiento axial para carga cero

• Pérdida de rigidez para carga cero (ΔP/Δ δ).

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) • Existen dos tipos de anclajes en las estructuras con muros Tilt-Up: 1. Conexión muro con armaduras. 2. Conexión muro con de cimentación

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) Tipos de anclas: Ab

do

hef

hef

Ab

hef

Ab

hef

eh Barra con gancho de anclaje

Barra con anclaje mecánico XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) • La resistencia del anclaje dependerá, por un lado, de la resistencia del concreto, y por otro de la resistencia del acero. • Los modos de falla: a) Ruptura por tensión • • • •

Extracción Desprendimiento del cono de concreto en tensión Desprendimiento del cono de concreto debido a la separación entre las anclas o distancia a los borde Agrietamiento del concreto

b) Ruptura por cortante • • •

Ruptura por cortante de las anclas Desprendimiento lateral del cono de concreto cerca del borde Desprendimiento del concreto delate de las anclas lejos del borde

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) Para reducir la probabilidad de ocurrencia de estas fallas: a) Las anclas deben tener una separación mínima, entre centros, de 6 veces su diámetro. b) Las anclas deben de tener una distancia al borde de concreto de 6 diámetros, pero no menor que 100 mm.

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) 1. Resistencia en tensión del sistema de anclaje 1. Resistencia en tensión de las anclas

Rt  FR Ab Ft

Resistencia de diseño de un ancla

FR

0.75

Ab

área nominal de la sección transversal del ancla

Ft

0.75Fu, esfuerzo resistente nominal de tensión

Fu

esfuerzo de ruptura en tensión

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) 1. Resistencia en tensión del sistema de anclaje 2. Resistencia al desprendimiento del cono de concreto en tensión

 AN  Rt  FR 1 2 3 4  Rb   ANo  FR  0.70

Rb  kc

f c'  hef 1.5 

Resistencia básica al arrancamiento del concreto

10 para anclajes preinstalados kc   7 para anclajes pos-instalados XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) 1. Resistencia en tensión del sistema de anclaje 2. Resistencia al desprendimiento del cono de concreto en tensión

 AN  Rt  FR 1 2 3 4  Rb   ANo  Área proyectada de la superficie de falla de un ancla, alejada de bordes

ANo

Área proyectada de la superficie de falla del ancla o grupo de anclas

AN XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) 1. Resistencia en tensión del sistema de anclaje 2. Resistencia al desprendimiento del cono de concreto en tensión

 AN  Rt  FR 1 2 3 4  Rb   ANo 

1.0 1   0.7  0.3cmin 1.5hef cmin

si cmin  1.5hef si cmin  1.5hef

factor de distancia al borde

distancia mínima al borde

1.25 concreto no agrietado 2   1.0 concreto agrietado XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) 1. Resistencia en tensión del sistema de anclaje 2. Resistencia al desprendimiento del cono de concreto en tensión

 AN  Rt  FR 1 2 3 4  Rb   ANo  1.0 3   cmin ca  1.5hef ca

4 

1  2eN  1    3hef 

 1.0

si cmin  ca si cmin  ca

factor para anclaje post instalado

factor de la excentricidad de la fuerza de tensión respecto al grupo de anclas

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) 1. Resistencia en tensión del sistema de anclaje 3. Resistencia a extracción de las anclas a)

Para barras con gancho de anclaje

Rt  FR 5  0.90 f ceh d o  3d o  eh  4.5d o b)

Para barras con gancho de anclaje

Rt  FR 5  Aap 8 f c

1.4 concreto no agrietado 5   1.0 concreto agrietado

FR  0.70 XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) 1. Resistencia en tensión del sistema de anclaje 4. Resistencia al desprendimiento lateral del borde de anclas con anclaje mecánico, en tensión

Rt  FR 42c Aap

 s  f c 1  o   6c 

FR  0.70 c

distancia mínima al borde

so

separación entre anclas en la dirección paralela a la fuerza

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) 2. Resistencia en cortante del sistema de anclaje 1. Resistencia en cortante de las anclas

Rv  FR Ab Fv FR

0.75

Ab

área nominal de la sección transversal del ancla

Fv  0.4 Fu

Parte roscada del ancla en el plano de corte

Fv  0.5 Fu

Parte roscada del ancla fuera del plano de corte

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) 2. Resistencia en cortante del sistema de anclaje 2. Resistencia en cortante de las anclas

 Av  Rv  FR 2.8   6 7 8 d o   Avo 

f cc11.5

FR  0.70 Av

área del cono de concreto del ancla o grupo de anclas en cortante

Avo

área del cono completo de concreto para un ancla en cortante, igual a 4.5c12

c1

distancia al borde en la dirección de la carga

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) 2. Resistencia en cortante del sistema de anclaje 2. Resistencia en cortante de las anclas

 Av  Rv  FR 2.8   6 7 8 d o   Avo  1 6   2eN 1  3c  1

  

 1.0

f cc11.5

factor de la excentricidad de la fuerza

0.3c2  7  0.7   1.0 factor que toma en cuenta la distancia al 1.5c1 borde perpendicular a la carga c2

distancia al borde en la dirección perpendicular a la carga XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) 2. Resistencia en cortante del sistema de anclaje 3. Resistencia al desprendimiento del concreto delante de las anclas

Rv  FR kcp Rt FR  1.0 1.0 si hef  63.5 mm kcp   2.0 si hef  63.5 mm Rt

resistencia al desprendimiento por tensión del cono de concreto de un ancla o grupo de anclas

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (ANCLAJES) 3. Interacción cortante y tensión en el sistema de anclaje

Tu Vu   1.20 Rt Rv Tu

fuerza axial factorizada de diseño

Vu

fuerza cortante factorizada de diseño

Rt

la menor resistencia en tensión del anclaje

Rv

la menor resistencia en cortante del anclaje

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (LÁMINA) • KR - 18

6.35 cm

45.72 cm (18 in.) Perfil estructural acanalado, fabricado en obra, con uniones engargoladas en los extremos y sujetadores tipo clip ocultos.

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (LÁMINA) • KR - 18 Su instalación se realiza mediante una roladora. Se lámina la longitud requerida, de canalón a cumbrea, por lo que no existen juntas transversales. rodillos

Rollo

Roladora

Lámina para instalación con la longitud requerida

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (LÁMINA) • KR - 18 Las juntas longitudinales se realizan con clips. De forma que no se perfora la lámina.

Clip

Tornillo auto-perforable Larguero XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (LÁMINA) • KR - 18

Propiedades de la Sección Calibre

Peso / área inst.

kg/m²

Compresión

Compresión

Fibra superior

Fibra inferior

Ix (cm4/m) Se (cm³/m) Ix (cm4/m) Se (cm³/m)

26

4.99

15.23

2.70

15.08

3.10

24

5.85

18.87

3.37

18.48

3.69

22

8.35

28.96

5.51

28.24

5.40

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (LÁMINA) • KR - 18

Capacidad de carga (kg/m²) Tipo de apoyo

Calibre

Claro entre apoyos (m) 1.00

1.25

1.50

1.75

Simple uno o dos claros

26

386

249

171

127

24

459

293

205

151

22

674

430

298

220

Continuo tres o más claros

26

484

308

215

156

24

577

367

254

186

22

841

538

376

274

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

DISEÑO (PESO DE NAVES)

Nave Arrayanes

Nave Guadalajara

A = 29179 m²

A = 23102 m²

Concepto

kg/m²

kg/m²

Columnas

5.12

3.77

Armaduras

3.58

4.26

Armadura horizontal

0.75

0.51

Arriostramiento de armaduras

0.69

0.62

Joists

9.46

8.80

Contraventeos

1.99

0.84

Placas base y cartabones

0.52

0.48

Total

22.11

19.28

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

CONTENIDO

1. Definición, orígenes y descripción del sistema 2. Diferencias con el sistema tradicional, ventajas y desventajas 3. Proceso constructivo 4. Geometría y armados comunes de muros 5. Análisis 6. Diseño 7. Comentarios adicionales XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

COMENTARIOS ADICIONALES 1. En algunos estudios (Carter, et al., 1993) se encontró que las conexiones habitualmente empleadas tienen un desempeño pobre ante demandas sísmicas o de viento intenso, por lo que es necesario desarrollar conexiones adecuadas acordes con las solicitaciones.

(2) VARS #5 pl 10"x10"x1/4"

pl 10"x10"x1/4"

PLACA DE UNION PL 6x6x3/8"

(2) VRS #5

MANGAS DE PLASTICO L=48" (1.20m)

(2) VARS #5

placa de conexion de 16"x8"x3/8" DE UP P. T S IL E LT E NE /2" D A P -1 7

DE UP P. T IL S LT EE NE 2 " D A P -1/ 7

DE UP P. T IL S L T DE E NE PA -1/2" 7

PA NE 7- L T IL 1/2 T " D UP E E DE SP .

MANGAS DE PLASTICO L=48" 1.20m)

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

COMENTARIOS ADICIONALES PANEL TILT-UP

ARMADO DE MURO JUNTA DE 20mm ENTRE PANELES ARMADO DE MURO

PANEL TILT-UP

PL 400x200x10 mm 3 STUD-NELSON S3L DE Ø7/8" x 4-3/16"

VARS. VERTICALES

PL 400x200x10 mm

VARS. HORIZONTALES ARMADO DE MURO

8 150 mm

vrs # 4 PL 12"x6"x1/4" CORRIDAS

PL 400x200x10 mm PL 300x200x10 mm

3 STUD-NELSON S3L DE Ø7/8" x 4-3/16"

8

50mm GROUT PAD

6

8 150 mm PL 400 x 700 x 10 mm

6 30

10

6 STUD-NELSON S3L DE Ø7/8" x 4-3/16"

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

COMENTARIOS ADICIONALES 2. Es necesario desarrollar códigos de diseño mexicanos acorde con los tipos de concreto, de los espesores de diseño, de las acciones (gravitacionales, viento, sismo, y granizo) en México.

3. Se requiere implementar especificaciones de construcción y montaje.

4. Es necesario desarrollar especificaciones de durabilidad.

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero