ESTUDIO EXPERIMENTAL SOBRE LA VULNERABILIDAD A …circ.uprm.edu › newsite › Comisionado pdf › 5-Wendichansky.pdfEn particular existe en la actualidad preocupación entre los

University of Puerto RicoMayagüez Campus

ESTUDIO EXPERIMENTAL SOBRE LA VULNERABILIDAD A TERREMOTOS Y VIENTOS HURACANADOS DE LAS RESIDENCIAS

Daniel Wendichansky, PhD. - CatedráticoFelipe J. Acosta, PhD. - Catedrático AsociadoEdgardo M Vélez, MSCE – Estudiante Graduado

Departamento de Ingeniería CivilUPR- RUMProyecto financiado por el Comisionado de Seguros de Puerto Rico


INTRODUCCIÓN

Puerto Rico está expuesto a diversos fenómenos naturales, entre los que se encuentran: terremotos, huracanes y lluvias torrenciales las cuales causan inundaciones.Las compañías responsables de asegurar las estructuras más importantes en Puerto Rico necesitan, para poder preparar las pólizas, estudios hechos por personas que conozcan el riesgo de los diferentes fenómenos naturales.Respondiendo a las necesidades de estas compañías aseguradoras se realizan actualmente estudios para mejorar las predicciones de riesgo de las estructuras aseguradas en Puerto Rico.


INTRODUCCIÓN (CONT.)

En particular existe en la actualidad preocupación entre los ingenieros por la gran cantidad de las residencias (de uno o dos pisos) construidas con paredes de hormigón reforzado orientadas en la misma dirección y paredes de bloques en la otra dirección.Obtener información sobre cuán resistentes son estas estructuras en la dirección débil solo se puede hacer en forma confiable mediante pruebas experimentales.


OBJETIVOS DE ESTE ESTUDIO

Realizar pruebas experimentales a las paredes de hormigón reforzado de las casas de urbanización y determinar su capacidad en la dirección débil cuando éstas son sometidas a cargas laterales cíclicas.Construir los modelos analíticos de las cinco muestras probadas, calibrar los resultados y establecer predicciones analíticas sobre la capacidad de las casas de urbanización cuando éstas son sometidas a movimientos sísmicos.Proveer a los restantes grupos, información confiable la cual puede ser usada para predecir los daños que podrían sufrir las casas de urbanización durante un terremoto.


PASOS A SEGUIR EN ESTE ESTUDIO

Estudiar la construcción típica de diferentes casas de urbanización en Puerto Rico mediante visitas de campo y planos de construcción. Determinar los detalles típicos de las casas de urbanización haciendo énfasis en la conexión entre:– La fundación y la pared de hormigón reforzado o bloque.– Refuerzo horizontal y vertical de la pared de hormigón reforzado o

bloque.– Conexión ente el techo y la pared de hormigón reforzado o bloque.


PASOS A SEGUIR EN ESTE ESTUDIO (CONT.)

Seleccionar y construir cinco muestras a escala real que representen estas residencias típicas. Realizar pruebas experimentales para determinar la respuesta de estas muestras bajo cargas laterales cíclicas.Establecer la capacidad en la dirección débil de las paredes de hormigón reforzado.


CONSTRUCCIÓN TÍPICA DE RESIDENCIAS

Conexión entre la fundación y la pared de hormigón reforzado.


CONSTRUCCIÓN TÍPICA DE RESIDENCIAS (CONT.)

Refuerzo horizontal y vertical de la pared de hormigón reforzado.


CONSTRUCCIÓN TÍPICA DE RESIDENCIAS (CONT.)

Elementos estructurales terminados.


MUESTRAS SELECCIONADAS

Muestra #1- Muestra de control

12'-0" 12'-0"

5"

8'-0

"

#3 @ 12"

MATERIAL DE RELLENO(HORMIGON REFORZADO)

5'-0"

10"

# 3 @ 24"1'-6

" A

A

A

A

5"

1'-6

"

7'-0"

1'-6"

4@14"

1'-6

"

3 #4

3'6"

#3@9"

1'-10"

#3@9"

#3@9"

#3@9" #3@12" #3@9"

#3@9"

#3@9"

4"6"

1'-6

"

3 @ 12"4'1.5"

SECCION AA


MUESTRAS SELECCIONADAS (CONT.)

Muestra #2- Pared de bloque sin reforzar

12'-0" 12'-0"

5"

#3 @ 12"


5'-0"

10"

# 3 @ 24"1'-6"

A

A

B

B

5"

1'-6"

7'-0"1'-6"

3"

2"

4@14"

1'-6

"

3 #4

3'6"

#3@9"

1'-10"

#3@9"

#3@9"

#3@9" #3@12"

#3@9"

PARED DE BLOQUE SIN REFORZAR

4"6"

1'-6

"

SECCION AA

#3@ 12

6'-1 1/2"

SECCION BB

4"6"

1'-6

"

#3@12"

6'-1 1/2"

1'-6" #4 @ 14"

3 # 4



Muestra #3- Pared de bloque reforzada

12'-0" 12'-0"

5"

#3 @ 12"


5'-0"

10"

# 3 @ 24"1'-6

" A

A

5"

1'-6

"

7'-0"1'-6"

3"

2"

4@14"

1'-6

"

3 #4

3'6"

#3@9"

#3@9"

#3@9"

#3@9" #3@12"

#3@9"

PARED DE BLOQUEREFORZADA

C

C

B

B

3@16"

SECCION CC

#3@16"

6'-1 1/2"

#3@12"1'-6"

1'-6"

#3@9"

1'-6"

SECCION BB

4"6"

1'-6

"

#3@12"

1'-6" #4 @ 14"

3 # 4

4"6"

1'-6

"

SECCION AA

#3@ 12

6'-1 1/2"



Muestra #4- Abertura de ventana

12'-0" 12'-0"

5"

#3 @ 12"


5'-0"

10"

# 3 @ 24"1'-6

" A

A

5"

1'-6

"

7'-0"1'-6"

3"

2"

4@14"

1'-6

"

3 #4

3'6"

#3@9"

#3@9"

#3@9"

#3@9" #3@12"

#3@9"

ABERTURA DE VENTANA

B

B

5'-0"

6'10 3/4"

4"6"

1'-6

"

SECCION AA

#3@ 12

6'-1 1/2"

SECCION BB

4"6"

1'-6

"

#3@12"

6'-1 1/2"

1'-6" #4 @ 14"

3 # 4



Muestra #5- Abertura de puerta

12'-0" 12'-0"

5"

8'-0"

#3 @ 12"


5'-0"

10"

# 3 @ 24"1'-6

" A

A B

5"

1'-6

"

7'-0"1'-6"

3"

2"

4@14"

1'-6

"

3 #4

3'6"

#3@9"

1'-10"

#3@9"

#3@9"

#3@9" #3@12"

#3@9"

2'8"

B

4"6"

1'-6

"

SECCION AA

#3@ 12

6'-1 1/2"

SECCION BB

4"6"

1'-6

"

#3@12"6'-1 1/2"

1'-6" #4 @ 14"

3 # 4

ABERTURA DE PUERTA


PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCIÓN DE LAS MUESTRAS SELECCIONADAS

Material de relleno

Después de vaciar el concretoAntes de vaciar el concreto


PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCIÓN DE LAS MUESTRAS SELECCIONADAS (CONT.)

Conexión entre la fundación y la pared de hormigón reforzado.

Pared ExteriorPared Interior



Refuerzo horizontal y vertical de la pared de hormigón reforzado.

Después de vaciar el concretoAntes de vaciar el concreto



Muestras a escala real terminadas


PROCEDIMIENTO ANALÍTICO DE CALIBRACIÓN

Construir los modelos analíticos de las cinco muestras probadas.

Calibrar los modelos analíticos usando los resultados experimentales.

Realizar predicciones analíticas sobre la capacidad de las casasde urbanización cuando éstas son sometidas a movimientos sísmicos.


PROCEDIMIENTO ANALÍTICO DE CALIBRACIÓN (CONT.)

Modelo en Elementos Finitos (SAP 2000 No-Lineal) de una residencia típica.

Piso

Techo

Pared de concreto reforzado

Pared de bloques

Suelo

Abertura



Modelo No-Lineal (Ram Xlinea Modelo Diagonal Equivalente)

CargaTecho

Suelo

Diagonal equivalentede mampostería

Pared de hormigón

Piso



Modelo No-Lineal (Ram Xlinea)

Carga


APLICACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS EXPERIMENTALES

Los resultados de las pruebas experimentales proveerán información de capacidades estructurales, lo cual permitirá la construcción de modelos matemáticos calibrados para que los restantes grupos de este proyecto puedan predecir los daños probables que sufrirán las casas de urbanización durante un terremoto.

Documents

ESTUDIO EXPERIMENTAL SOBRE LA VULNERABILIDAD A …circ.uprm.edu › newsite › Comisionado pdf › 5-Wendichansky.pdfEn particular existe en la actualidad preocupación entre los