{"id":2682,"date":"2007-04-01T10:45:32","date_gmt":"2007-04-01T15:45:32","guid":{"rendered":"http:\/\/72.167.124.155\/tilt-uptoday\/?p=2682"},"modified":"2015-06-08T03:37:40","modified_gmt":"2015-06-08T08:37:40","slug":"deflection-limits-for-tilt-up-wall-serviceability","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/2007\/04\/01\/deflection-limits-for-tilt-up-wall-serviceability\/","title":{"rendered":"L\u00edmites de deflexi\u00f3n para la aptitud para el servicio de muros de hormig\u00f3n prefabricado"},"content":{"rendered":"
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Por: John Lawson, SE, Kramer & Lawson, Inc. john@kramerandlawson.com<\/em><\/p>\n

Si bien los contratistas suelen ver los est\u00e1ndares de construcci\u00f3n como directrices est\u00e1ticas e inamovibles, la verdad
\nel desarrollo de estos c\u00f3digos es a menudo un proceso en constante cambio. A medida que se desarrollan nuevas tecnolog\u00edas, los est\u00e1ndares deben cambiar para reflejar esto, y para los sectores emergentes de la industria, esto significa que las pautas actuales pueden requerir algunas modificaciones antes de que puedan aplicarse universalmente.<\/p>\n

Como uno de los m\u00e9todos de construcci\u00f3n de m\u00e1s r\u00e1pido crecimiento en la industria actual, la construcci\u00f3n Tilt-Up ha experimentado una gran cantidad de fluctuaciones en sus c\u00f3digos de construcci\u00f3n. Aunque m\u00e1s de 650 millones de pies cuadrados de edificios Tilt-Up se construyen anualmente en los Estados Unidos hoy en d\u00eda, la aceptaci\u00f3n del m\u00e9todo solo se ha generalizado en las \u00faltimas d\u00e9cadas. A medida que los ingenieros han comenzado a experimentar con nuevas capacidades para el Tilt-Up, sigue l\u00f3gicamente que se necesiten crear nuevos est\u00e1ndares, y a menudo revisarlos varias veces antes de que sean verdaderamente precisos para la mayor\u00eda de los proyectos Tilt-Up.<\/p>\n

Paneles Delgados de Muro: Una Historia\nUn ejemplo de esto son las normas que dictan las disposiciones para paneles delgados de muro, las cuales han sido reevaluadas constantemente desde sus inicios en la d\u00e9cada de 1980. Antes de esta \u00e9poca, el concepto de un panel delgado de muro era desconocido. En las d\u00e9cadas de 1960 y 1970, los muros de carga de concreto estaban limitados por las relaciones altura\/espesor del American Concrete Institute (ACI) que especificaban muros mucho m\u00e1s gruesos que los que se ven hoy en d\u00eda. Los ingenieros comenzaron a experimentar con nuevas t\u00e9cnicas de an\u00e1lisis de efectos de segundo orden para evitar los l\u00edmites arbitrarios de h\/t prescritos por el ACI. A pesar de que en la d\u00e9cada de 1970 se estaban erigiendo paneles de muro muy delgados con \u00e9xito, exist\u00eda una creciente preocupaci\u00f3n por los fundamentos de ingenier\u00eda detr\u00e1s de estos muros.<\/p>\n

No fue sino hasta finales de los a\u00f1os 70 y principios de los 80 \u2014cuando la construcci\u00f3n Tilt-Up comenz\u00f3 a ganar impulso\u2014 que se instituyeron est\u00e1ndares ampliamente aceptados. La Structural Engineers Association of Southern California (SEAOSC) sent\u00f3 las bases con dos publicaciones que proporcionaron ejemplos y resultados de pruebas para demostrar que las relaciones h\/t pod\u00edan incrementarse si se utilizaba un an\u00e1lisis adecuado de los efectos de segundo orden. Sin embargo, las grandes deflexiones demostradas por los sujetos de prueba de la SEAOSC plantearon algunas preocupaciones de servicio. Los muros esbeltos dise\u00f1ados solo para cumplir con los requisitos de resistencia, sin relaciones h\/t, pod\u00edan ser excesivamente flexibles, lo que posiblemente resultaba en deformaci\u00f3n permanente. Las pruebas de la SEAOSC y el estudio complementario de rebote resultaron en ecuaciones de deflexi\u00f3n a nivel de servicio basadas en una curva de carga-deflexi\u00f3n bilineal y un l\u00edmite de deflexi\u00f3n propuesto de L\/100. Ese l\u00edmite finalmente se increment\u00f3 a L\/150 cuando estas disposiciones se incorporaron al Uniform Building Code de 1988, aunque las ecuaciones se mantuvieron casi iguales.<\/p>\n<\/div>\n

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Con el impulso para desarrollar un c\u00f3digo de construcci\u00f3n nacional uniforme a finales de la d\u00e9cada de 1990, el ACI incorpor\u00f3 las disposiciones de muros esbeltos del UBC en el ACI 318-99. Mientras que las ecuaciones del ACI para verificar la resistencia arrojaron resultados similares a los del UBC, los resultados de las ecuaciones de deflexi\u00f3n a nivel de servicio se alteraron significativamente. La diferencia m\u00e1s marcada fue el uso por parte del ACI de la ecuaci\u00f3n de Branson para el momento de inercia efectivo, en lugar de la ecuaci\u00f3n bilineal de carga-deflexi\u00f3n del UBC. Otra diferencia importante fue el uso por parte del ACI de para el m\u00f3dulo de rotura en lugar de seg\u00fan lo especificado en el UBC, lo que provoc\u00f3 que el momento de agrietamiento inicial aumentara un 50%. Un comit\u00e9 especial posterior del SEAOSC encontr\u00f3 que las ecuaciones del ACI no se correlacionan necesariamente bien con las observaciones de las pruebas de espec\u00edmenes de muro.<\/p>\n

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En respuesta a los hallazgos del comit\u00e9 de tareas de SEAOSC, as\u00ed como al apoyo de TCA y ACI 551, ACI 318 ha aprobado revisiones a la verificaci\u00f3n de deflexi\u00f3n de servicio para muros esbeltos, con resultados m\u00e1s acordes con los datos de prueba de SEAOSC y el enfoque previo del UBC. Antes de ser incorporadas al documento ACI 318 de 2008, estas revisiones estar\u00e1n abiertas a comentarios p\u00fablicos este verano.<\/p>\n

ASUNTOS ADICIONALES<\/strong><\/p>\n

<\/strong>La cuesti\u00f3n de la ecuaci\u00f3n no es el \u00fanico problema potencial de la norma actual de la ACI. El c\u00e1lculo de las deflexiones en condiciones de servicio carece de sentido sin criterios \u00fatiles para evaluarlo. Cuando la SEAOSC especific\u00f3 el l\u00edmite de L\/100, se bas\u00f3 en parte en la preocupaci\u00f3n por la deformaci\u00f3n residual permanente, pero puede haber otras razones para considerar la limitaci\u00f3n de las deflexiones en condiciones de servicio. Otros materiales que interact\u00faan con paredes delgadas pueden ser susceptibles de sufrir da\u00f1os debido al movimiento de dichas paredes. Aunque son muy limitados en los edificios de almacenes tradicionales, las particiones interiores de paneles de yeso y las fachadas exteriores de vidrio se est\u00e1n volviendo bastante comunes a medida que la construcci\u00f3n Tilt-Up se abre paso de manera significativa en los mercados de la construcci\u00f3n comercial e institucional. El valor actual de L\/150 dentro de la norma ACI 318 parece ser, como m\u00ednimo, un valor intermedio cuando se trata de sistemas comunes de paneles de yeso y vidrio que interact\u00faan con la pared delgada. Situaciones inusuales pueden requerir mayores restricciones; sin embargo, por otro lado, L\/150 puede ser innecesariamente restrictivo para ocupaciones de almacenes sin revestimiento.<\/p>\n<\/div>\n

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El siguiente problema se relaciona con la forma en que se definen las cargas de servicio. Tradicionalmente, el t\u00e9rmino cargas de servicio se refiere a cargas no mayoradas del dise\u00f1o por esfuerzos admisibles, tambi\u00e9n conocido como estado l\u00edmite de servicio. Con las combinaciones de carga actuales, cada vez m\u00e1s basadas en probabilidades, las combinaciones de carga por esfuerzos admisibles ahora tambi\u00e9n contienen factores de carga. A pesar de la transici\u00f3n a verificaciones de seguridad estructural basadas en la resistencia, todav\u00eda existe la necesidad de verificar las cargas que ocurren con mayor frecuencia para la servicio-bilidad. Este estilo de dise\u00f1o basado en el desempe\u00f1o no es nada nuevo y es una herramienta \u00fatil para abordar las expectativas de desempe\u00f1o de un propietario. El ASCE 7-05, reci\u00e9n publicado, ha reconocido la necesidad de establecer una base para definir estas cargas de servicio y, en su comentario del Anexo C, proporciona pautas de combinaci\u00f3n de carga para una probabilidad anual del 5% de que se superen las cargas de servicio apropiadas.<\/p>\n

Sin embargo, una omisi\u00f3n notable en el Comentario del Ap\u00e9ndice C es una combinaci\u00f3n de carga de servicio para fuerzas s\u00edsmicas. La Secci\u00f3n 9.2.1c de ACI 318 implica una ecuaci\u00f3n simple de E\/1.4 para determinar las cargas s\u00edsmicas a nivel de servicio, pero la variable que utiliza se basa en el Terremoto M\u00e1ximo Considerado (MCE, por sus siglas en ingl\u00e9s), cuya probabilidad es del 2 por ciento cada 50 a\u00f1os en \u00e1reas donde ha habido documentaci\u00f3n limitada de fallas. Sin embargo, en partes de la costa oeste donde las caracter\u00edsticas de la falla se conocen bien, el MCE se basa en cambio en un enfoque determinista, y en algunas regiones entre las costas este y oeste, las zonas de transici\u00f3n vinculan estos enfoques.<\/p>\n<\/div>\n

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Esta varianza en todo el pa\u00eds significa que no hay un divisor de factor de carga consistente que se pueda aplicar a E para obtener las cargas de nivel de servicio. El divisor 1.4 es bastante conservador, excepto en \u00e1reas de altas concentraciones de fallas (o regiones de fallas cercanas a la fuente).<\/p>\n

REVISIONES PROPUESTAS<\/strong><\/p>\n

Dos estudios independientes realizados en Australia y Canad\u00e1 han tratado de abordar las discrepancias entre las disposiciones de la norma ACI 318 y la realidad de los elementos flexionales esbeltos y con armadura ligera. Bas\u00e1ndose en datos de ensayos de losas planas sometidas a flexi\u00f3n, el Dr. Ian Gilbert, de la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia), identific\u00f3 las tensiones internas de contracci\u00f3n del hormig\u00f3n como un factor significativo que contribuye a reducir el momento de fisuraci\u00f3n. Normalmente, las probetas de ensayo de m\u00f3dulo de ruptura no est\u00e1n armadas y tienen poca restricci\u00f3n, lo que permite una contracci\u00f3n libre. Una vez que se agrega el armado, la contracci\u00f3n se restringe parcialmente a medida que el armado entra en compresi\u00f3n, lo que provoca que se desarrollen tensiones de tracci\u00f3n superficiales en el hormig\u00f3n. Estas tensiones de tracci\u00f3n preexistentes hacen que los elementos armados se agrieten antes de lo esperado. Para abordar este problema, el Dr. Gilbert desarroll\u00f3 una ecuaci\u00f3n para el momento de fisuraci\u00f3n que reduce la tensi\u00f3n superficial necesaria para iniciar la fisuraci\u00f3n. Esta fue la base de la ecuaci\u00f3n adoptada en 2000 por la Norma Australiana para Estructuras de Concreto AS3600 y se correlaciona bien con los datos de ensayo de la SEAOSC.<\/p>\n

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Sin embargo, esta ecuaci\u00f3n sigue sin ayudar a explicar por qu\u00e9 la curva bilineal que utilizaba anteriormente la UBC parece ajustarse mejor que la ecuaci\u00f3n de Branson, preferida por el ACI. En sus estudios sobre el hormig\u00f3n armado con barras de acero y de pol\u00edmero reforzado con fibra, el Dr. Peter Bischoff, de la Universidad de Nuevo Brunswick, descubri\u00f3 que persisten problemas similares en otros elementos de hormig\u00f3n delgados y poco armados. El problema, seg\u00fan descubri\u00f3, es que la ecuaci\u00f3n de Branson se basaba en vigas con un refuerzo m\u00e1s intenso, en las que la relaci\u00f3n entre el momento de inercia bruto y el momento de inercia agrietado se fijaba en 2,2. Cuando la relaci\u00f3n superaba tres, la ecuaci\u00f3n de Branson se convert\u00eda en un mal predictor de la deflexi\u00f3n, y los muros delgados de hormig\u00f3n actuales superan con creces esta relaci\u00f3n, con valores comunes que oscilan entre 15 y 25 para muros reforzados de una sola capa y entre seis y 12 para muros reforzados de doble capa. La ecuaci\u00f3n alternativa propuesta por el Dr. Bischoff se adapta bien tanto a vigas flexionales con armadura pesada como ligera y a muros delgados, pasando de manera efectiva y sin fisuras a una curva bilineal abrupta de carga-deformaci\u00f3n en relaciones de momento de inercia elevadas.<\/p>\n<\/div>\n

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Aunque todav\u00eda les queda un largo camino por recorrer, los c\u00f3digos de dise\u00f1o de muros esbeltos han avanzado mucho desde los primeros d\u00edas de las relaciones h\/t, y la capacidad de dise\u00f1ar sistemas eficientes de muros de concreto con mayor previsibilidad ha sido un avance importante en la industria. El dise\u00f1o de muros esbeltos en la construcci\u00f3n Tilt-Up lleg\u00f3 para quedarse, y ahora es el momento de avanzar hacia una ecuaci\u00f3n unificada capaz de manejar una amplia gama de elementos de flexi\u00f3n, desde vigas profundas hasta losas planas, muros gruesos y muros esbeltos.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Por: John Lawson, ingeniero estructural, Kramer & Lawson, Inc. john@kramerandlawson.com Aunque los contratistas suelen considerar las normas de construcci\u00f3n como directrices est\u00e1ticas e inamovibles, lo cierto es que la evoluci\u00f3n de estos c\u00f3digos suele ser un proceso en constante cambio Leer m\u00e1s\u2026<\/a><\/div>","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[192,43,118],"class_list":{"0":"post-2682","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-uncategorized","7":"tag-codes","8":"tag-safety","9":"tag-tilt-up"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2682","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2682"}],"version-history":[{"count":10,"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2682\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7597,"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2682\/revisions\/7597"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2682"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2682"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/tilt-up.org\/tilt-uptoday\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2682"}],"curies":[{"name":"la hora de","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}