diseno embarcaderos carlos blandon

Diseo de Estructuras Basado en Desplazamiento y Aplicacin a

Estructuras Portuarias

Carlos A. BlandnCarlos A. Blandn

VI CONGRESO NACIONAL DE INGENIERIA CIVIL

La Ingeniera Civil Transformando Nicaragua

Octubre 12-13 2011

Introduccin

Criterios de diseo para embarcaderos

Contenido


Metodologa de anlisis y diseo ssmico

Descripcin de Estructuras Portuarias

Department of the Army USA, 1994


Esquema Prof. J.I. Restrepo


Foto cortesa Peter Yin

Comportamiento en Sismos Pasados

Introduccin Criterios de diseo para embarcaderos

Contenido

Criterios de diseo para embarcaderos Estados Limite

Criterio Para Pilas y Conexiones

Criterio Para Suelos

Metodologa de anlisis y diseo ssmico

Estados Limite

: : :

Magnitud del Dao

No Dao o Dao Mnimo

Daos reparables con Interrupcin temporal Daos Severo sin Colapso

Importancia

Nivel 1 2

XB

XC

I

II

XS

III

XA

M

a

g

n

i

t

u

d

d

e

l

D

a

o

NivelIntensidad Ssmica

Iai,2001

Criterio para Estados Lmite en Pilas y Conexiones

Basado en deformacin unitaria de los materiales de la seccin

Acero

Concreto (Pilas solidas y huecas)Concreto (Pilas solidas y huecas)

Criterios para cada nivel de intensidad ssmica.

Criterios para seccin de conexin y rotula bajo la superficie

Intensidad Ssmica

Nivel de Intensidad Operativa (OLE) 50% en 50 aos (periodo de retorno de 72 aos)

Nivel de Emergencia (CLE) 10% en 50 aos (periodo de retorno de 475 aos)

Code-Level Design Level Earthquake (DE)

Port of Long Beach DesignCriteria (2009)

+6

m

0

Tablero

Enrocado

Grua

Conexiones Crticas y Rotulas Enterradas

-6

-12

Secciones de Rotulas

-18

EnrocadoSuelo A

Suelo B

Suelo C

Criterio Para Suelos

Rotula

Plstica

Capa Licuable

Capa Licuable

Introduccin Criterios de diseo para embarcaderos

Contenido


Metodologa de anlisis y diseo ssmico Diseo basado en fuerza

Diseo basado en desplazamientos

Mtodo Basado en Fuerzas

NSR-10 (2010)

Mtodo Basado en Desplazamientos

Anlisis de Push Over

TTww

C

TTTTww

D

Rigidez efectiva

Masa

Periodo

Anlisis

espectral

Amplificacin

dinmica

Modelo de Push Over

Modelacin del suelo

Fuerza (P)

Modelacin de Conexin

Resortes de Winkler

Desplazamiento (Y)

Modelacin del Suelo

Aproximacin de Pila Empotrada en la Base

F ABCDE

F

AB

C

D

E

Estimacin de la Capacidad

y = Desplazamiento de fluencia (Push over)p,m = Desplazamiento plstico

= p,m x H

p,m = Lp x p,m = Lp (m-y)

Port of Long Beach DesignCriteria (2009)

Lp = Longitud de rtula plstica

Anlisis de Conexin

8-32mm

Dowels

16 - 15mm strands

76 mm 610 mm

Analytical Section Capacty

1% 3%2%0.5%

-2%-1%

1% 3%2%

4%5%

-1%0.5%

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09Normalized Curvature (f D)

N

o

r

m

a

l

i

z

e

d

M

o

m

e

n

t

(

M

/

D

3

f

c

)

Anlisis de Pila

Analytical Section Capacty

4% 5%

0.09

610 mm

16 @ 15 mm

Satrands

0.5%-1%

-2%1% 3%

2%

4% 5%

-1%

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09Normalized Curvature ( D)

N

o

r

m

a

l

i

z

e

d

M

o

m

e

n

t

(

M

/

D

3

f

c

)

W20 @ 63.5

mm Spiral 76 mm

Carga Ssmica

Excentricidad

Amplificacin Dinmica

Embarcadero

Desplazado

(Exageracin)Pilas con incremento de

demanda de desplazamiento

Centro de RigidezCarga SsmicaCarga

Ssmica

Amplificacin Dinmica

Embarcadero

Desplazado (exagerado)

Llave de Cortante

Centro de Masa

Excentricidad

Estimacin de la Demanda

Mtodo de la estructura equivalente

Mtodo de la rigidez inicial

Ki Ke

Fy

FurKi

K KFy

FurKi

0 1 2 3 4 5

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

D

i

s

p

l

a

c

e

m

e

n

t

(

m

)

5%

10%

15%

20%

30%

d

Te

Ke

y d

1 2 3 4 5 6

0

20

40

60

D

a

m

p

i

n

g

(

%

)

Elasto-Plastic

Steel Frame

Concrete Frame

Unbonded Prestressing

Priestley (2005)

Ki Ke

Fy

y d

Diseo por Capacidad

Garantizar desplazamiento de Garantizar desplazamiento de diseo.Evitar formas de falla frgil.Formacin de rtulas plsticas en las pilas

ReferenciasPriestley, M.J.N (2005) Port Of Los Angeles Seismic Code: Structural Aspects Port of Los Angeles, POLA Seismic Code Workshop, San Pedro, September 2005.Port of Long Beach (2009) Wharf Design Criteria. Version 2.0McCullough N. J., Schlechter S.M. [2000] The Seismic Performance of Pile Supported Wharf Structures http://ccee.oregonstate.edu/geotech/wharfproject/index.html.Iai,S. (editor) [2001], Seismic Design Guidelines for Port Structures, Balkema, publishers, 474 p.

Agradecimientos

Jose Restrepo and Carlo Lai (UCSD, ROSE school)Yohsuke Kawamata and Scott Ashford (Oregon State)Omar Jaradat and Max Weismair (Moffat and Nichols- antes en PBS&J)Arul Arulmoli and Po Lam (EMI)Arul Arulmoli and Po Lam (EMI)Peter Yin (Port of Los Angeles)Nigel Priestley and Geoffrey Martin (as Advisors to the Port of Los Angeles)Port of Long Beach and PEER

diseno embarcaderos carlos blandon

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