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Manual de evaluación de elementos de concreto ante fuerzas sismicas





Manual de evaluación de elementos de concreto ante fuerzas sismicas

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Índice del Manual de evaluación de elementos de concreto ante fuerzas sismicas


Serie Investigación y desarrollo sismos
1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS
2. EL PROBLEMA DEL PANDEO DEL REFUERZO LONGITUDINAL EN ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO
El problema de la inestabilidad de elementos estructurales
El problema del pandeo en barras de refuerzo de elementos de concreto
reforzado
Variables involucradas en el pandeo del acero de refuerzo longitudinal
3. CRITERIOS DE DISEÑO SÍSMICO DE ALGUNOS REGLAMENTOS DE CONCRETO REFORZADO PARA EL REFUERZO TRANSVERSAL EN LA ZONA POTENCIAL DE PANDEO DE BARRAS DE REFUERZO EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES
Introducción
Reglamento de Construcción para Concreto Estructural ACI 318-05
Reglamento de Diseño de Estructuras de Concreto NZS 3101:1995
Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto NTC-2004
Criterios de Diseño Sísmico del Departamento de Transportes de California ATC-32
Comentarios adicionales
4. BASE DE DATOS EXPERIMENTAL ESTUDIADA EN ESTA INVESTIGACIÓN
Descripción de la base de datos
Características del acero de refuerzo empleado en los especímenes
Requisitos de los reglamentos de diseño
5. EVALUACIÓN DEL MODO DE FALLA DE PANDEO DEL ACERO DE REFUERZO LONGITUDINAL EN LOS ESPECÍMENES ESTUDIADOS
Introducción
Procedimiento de análisis de la base de datos
Evaluación de algunos criterios de pandeo del refuerzo longitudinal
Comentarios adicionales
6. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN DEL MODO DE FALLA DE PANDEO
DEL REFUERZO LONGITUDINAL APLICADO AL DISEÑO
Modelos propuestos para el pandeo del acero de refuerzo longitudinal
Procedimiento de diseño propuesto
Resultados del empleo del procedimiento propuesto
7. CONCLUSIONES
8. RECONOCIMIENTO
9. REFERENCIAS
APÉNDICES
A. DESCRIPCIÓN DE LA BASE DE DATOS
B. ANÁLISIS DE LA BASE DE DATOS
C. PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL NÚMERO DE
ESPACIAMIENTOS ENTRE ESTRIBOS INVOLUCRADOS EN EL PANDEO
Introducción
Antecedentes
Procedimiento propuesto
D. CRITERIO DE SELECCIÓN DEL FACTOR DE LONGITUD EFECTIVA
E. MODELO PARA EVALUAR LA CURVA ESFUERZO-DEFORMACIÓN EN BARRAS DE ACERO SOMETIDAS A CARGAS CÍCLICAS REVERSIBLES (MANDER ET AL, 1984)
Evaluación de elementos de concreto reforzado sometidos a acciones sísmicas considerando el modo de falla de pandeo del acero de refuerzo longitudinal
Abstract
Notación
Ag área de la sección transversal del elemento
CV coeficiente de variación
c profundidad del eje neutro
D peralte efectivo de la sección
db diámetro de la barra
E módulo de elasticidad del acero
Et módulo de elasticidad tangencial
Er módulo de elasticidad reducido
Ec módulo tangente inicial de elasticidad del concreto
F forma de la sección transversal
f’c esfuerzo máximo en compresión del concreto no confinado
f’cc esfuerzo máximo en compresión del concreto confinado
fcr esfuerzo de pandeo crítico
fy esfuerzo de fluencia del refuerzo longitudinal
fyt esfuerzo de fluencia del refuerzo transversal
fsu esfuerzo máximo en tensión del refuerzo longitudinal
fsc esfuerzo en compresión del refuerzo longitudinal
I momento de inercia de la sección circular
K rigidez a flexión normalizada de la barra de acero longitudinal
k factor de longitud efectiva
Lcol longitud libre del elemento
Lp longitud de formación de la articulación plástica
Lpy longitud de penetración de fluencia del acero de refuerzo longitudinal
M/VD relación entre claro de cortante y peralte
M momento actuante
n número de espaciamientos entre estribos necesario para definir la longitud de la barra de acero longitudinal donde ocurre el pandeo
nSh/dbl relación de esbeltez presentada experimentalmente
Pcr carga crítica de pandeo
Pt carga crítica dada por la teoría del módulo tangente
P/Agf’c relación de carga axial
P parámetro que define la forma de la curva en la zona de endurecimiento por deformación
r radio de giro
Sh longitud no soportada de la barra de acero longitudinal (separación entre estribos)
Sh/D relación de esbeltez
Sh/dbl relación entre esta separación y el diámetro de la barra longitudinal, de esbeltez de la barra de acero longitudinal
V cortante actuante
X media
ec deformación en la fibra extrema a compresión
ecc deformación correspondiente al esfuerzo máximo del concreto confinado
eco deformación correspondiente al esfuerzo máximo del concreto no confinado
ep deformación de pandeo del acero de refuerzo longitudinal
ey deformación de fluencia del acero de refuerzo longitudinal
esh deformación al inicio del endurecimiento por deformación
esu deformación correspondiente al esfuerzo máximo del acero de refuerzo longitudinal
esc deformación en compresión del acero de refuerzo longitudinal
espall deformación del concreto para el desprendimiento del recubrimiento
ep* parámetro para evaluar el estado de deformaciones relativo al pandeo para barras de acero sometidas a deformaciones cíclicas reversibles
eo+ deformación para la cual ocurre el cambio de aplicación de carga de tensión a compresión en el ciclo donde se presenta el pandeo
esp deformación máxima en tensión experimental en el ciclo de pandeo
esp* deformación máxima en tensión previa al pandeo, de acuerdo con el modelo de Rodríguez et al (1999)
espKOW deformación máxima en tensión previa al pandeo, de acuerdo con el modelo de Moyer y Kowalsky (2003)
esp PYP deformación máxima en tensión previa al pandeo, de acuerdo con el modelo de Paulay y Priestley (1975)
ec cr deformación máxima en compresión en el concreto
ecp deformación máxima en compresión en el concreto previa al pandeo del refuerzo longitudinal
e’sp deformación máxima en tensión previa al pandeo
.e coeficiente de confinamiento
.l, cuantía del refuerzo longitudinal
.s cuantía del refuerzo transversal
s desviación estándar
.sp desplazamiento lateral máximo
.sp desplazamiento relativo asociado al pandeo del elemento
fsp curvatura última asociada al pandeo
fsp* curvatura asociada al pandeo del refuerzo longitudinal de acuerdo al parámetro ep*
µfKOW ductilidad de curvatura para el inicio del pandeo, de acuerdo con el modelo de Moyer y Kowalsky (2003)

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