PROGRAMA EXPERIMENTAL SOBRE COMPORTAMIENTO DE
MUROS DELGADOSCarlos Andrés Blandón
Universidad EIA
Julian CarrilloUniversidad Militar Nueva Granada.
CEER ‐ WORKSHOP
Grupo de trabajoCarlos Blandón ‐ Universidad EIA
Carlos Arteta ‐ Universidad del Norte
Julián Carrillo‐ Universidad Militar Nueva Granada
Ricardo Bonett ‐ Universidad de Medellín
Mario Rodriguez‐ Universidad Autónoma de MéxicoAna Acevedo – EAFITKatrin Beyer – EPFL.
Joao Alemida – UCLouvain
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Agencia Financiadoras y Patrocinadores
Colaboradores
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Contenido
•Programas experimentales ejecutados.•Variables pendientes de estudio.•Propuesta de programa experimental Fase III.•Normatividad internacional.•Discusión de propuestas.
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Fase I: Muros Rectangulares
Bajo nivel de carga axial
Refuerzo con malla electrosoldada y acero dúctil
Elementos de borde sin confinamiento
Muro Altura, Hw (m)
Longitud, Lw (m)
Ar Cuantíalongitudinal, rl
f’c(MPa)
ALR(%)
W1 4.7 1.2 3.89 0.71 % (base a 0.35 m)0.61 % (0.35 m a 4.5 m)
23 16W2 4.5 1.2 3.75 21 5W3 4.5 1.2 3.75 21 10
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Ductilidad máxima = 2.0%Falla por aplastamiento del concreto
Pandeo del refuerzo del elemento de borde
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Montaje experimental Instrumentación
Protocolo de carga
Fase II: Muros T
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
• Altura: 2.4 m• Ancho: 10 cm• Muro en T• ALR: 5%
• 2
MuroAlma Elemento de Borde Tipo de
Refuerzo Observacións (%) db (mm) b (%) db (mm)W4 0.27 6.4 ‐ ‐ Barra Sin elemento de bordeW5 0.26 7.0 ‐ ‐ Malla Sin elemento de borde
W6 0.27 6.4 2.53 13 Barra Elemento de borde sinconfinar
W7 0.27 6.4 1.27 13 Barra Elemento de borde recrecido
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Curvas de histéresis
‐400
‐300
‐200
‐100
0
100
200
300
400
‐1.5 ‐1 ‐0.5 0 0.5 1 1.5
Cortan
te basal, [kN
]
Deriva [%]‐400
‐300
‐200
‐100
0
100
200
300
400
‐1.5 ‐1 ‐0.5 0 0.5 1 1.5
Cortan
te basal, [kN
]
Deriva [%]
‐400
‐300
‐200
‐100
0
100
200
300
400
‐1.5 ‐1 ‐0.5 0 0.5 1 1.5
Cortan
te basal, [kN
]
Deriva [%]‐400
‐300
‐200
‐100
0
100
200
300
400
‐1.5 ‐1 ‐0.5 0 0.5 1 1.5
Cortan
te basal, [kN
]
Deriva [%]
(a) W4 (b) W5
(d) W7(c) W6Límite
NSR
‐10: 1/0.7
Límite
NSR
‐10: 1/0.7
Límite
NSR
‐10: 1/0.7
Límite
NSR
‐10: 1/0.7
A A
A. Aumento de resistencia por barras adicionales en borde.
Muro Carga máx. (kN)
W4 265.2 (‐340.2)
W5 229.1 (‐332.0)
W6 305.7 (‐332.9)
W7 310.2 (‐350.3)
Muro Deriva última (%)
W4 0.79
W5 0.85
W6 0.92
W7 1.25
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
0
275
550
825
0 0.008 0.016 0.024
Esfu
erzo
(M
Pa)
Deformación unitaria ()
ModeloEmpresa AEmpresa BEmpresa CEmpresa D
(a)
0
275
550
825
0 0.008 0.016 0.024
Esfu
erzo
(M
Pa)
Deformación unitaria ()
ModeloEmpresa AEmpresa BEmpresa CEmpresa D
(b)
0
275
550
825
0 0.008 0.016 0.024
Esfu
erzo
(M
Pa)
Deformación unitaria ()
ModeloEmpresa AEmpresa BEmpresa CEmpresa D
(c)
4mm 5mm 6mm
Deformación última (u): Varió entre 0.82% y 1.46%.
La limitada capacidad de deformación (0.8% y 1.5%) y el bajo valor de k (1.12) de los alambres, sugiere revisar las implicaciones en requisitos para diseño.
Tipo de refuerzo
0
250
500
750
0 0.02 0.04 0.06 0.08
Stre
ss (M
Pa)
Strain ()
Cold‐Drawn WiresLow‐Carbon Deformed Steel Bars
(b)
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Contenido
•Programas experimentales ejecutados.•Variables pendientes de estudio.•Propuesta de programa experimental Fase III.•Normatividad internacional.•Discusión de propuestas.
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
• Cuantías de refuerzo• Relación de aspecto M/VLw• Elementos de borde• Geometría de los muros
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Parra & Moehle, 2017
• Cuantías de refuerzo• Relación de aspecto
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Material Propiedades
Concreto f’c = 35 MPa
Acero #2fy = 450 MPafu = 625 MPa
Acero #6fy = 450 MPafu = 605 MPa
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Material Propiedades
Concreto f’c = 28 MPa
Acero #2fy = 460 MPafu = 625 MPa
Acero #6fy = 565 MPafu = 650 MPa
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Histéresis fuerza‐
desplazamientoTipo Fuerza
máx. (kN)Momento máx. (kN.m)
Deriva máx(%)
1 276 (‐281) 1725 (‐1756) 0.80 (‐1.50)
2 225 (‐237) 1688 (‐1777) 0.58 (‐1.08)
3 252 (‐244) 1890 (‐1830) 0.40 (‐0.65)
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III Mecanismo de falla
1. Desplazamiento fuera del plano no recuperable2. Aplastamiento del concreto3. Pandeo del refuerzo vertical
1
32
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Contenido
•Programas experimentales ejecutados.•Variables pendientes de estudio.•Propuesta de programa experimental Fase III.•Normatividad internacional.•Discusión de propuestas.
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Contenido
•Programas experimentales ejecutados.•Variables pendientes de estudio.•Propuesta de programa experimental Fase III.•Normatividad internacional.•Discusión de propuestas.
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Sistemas de ductilidad limitada y uso de mallas electrosoldadas en ACI‐318‐14
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Sistemas de ductilidad limitada y uso de mallas electrosoldadas en Perú
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
Contenido
•Programas experimentales ejecutados.•Variables pendientes de estudio.•Propuesta de programa experimental Fase III.•Normatividad internacional.•Discusión de propuestas.
Programa Experimental Muros Delgados – Fase III
• Restringir el uso de la malla electrosoldada a elementos con baja demanda de ductilidad – Edificios bajos y niveles superiores de edificios altos.
• El espesor mínimo de muros dependiendo de factores como altura del piso, longitud de muro, nivel de carga axial, deformaciones de tracción en el acero?
• Controlar la deriva máxima y deriva de primer nivel.• Considerar niveles de disipación de energía bajos (menor a 3.0).• Ajustar cuantía mínima de refuerzo para controlar distribución de fisuración y
momento de fisuración.