DUCTILIDAD EN COLUMNAS Y CONFINAMIENTO DE ESTRUCTURA A FLEXOCOMPRESION Y CORTANTE AXIAL DETERMINADOS CON EL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES DEL PERU E060 CONCRETO ARMADO QUE ESTIPULA EN EL ARTICULO 21 EL CONFINAMIENTO DE ESTRUCTURAS A FLEXION Y FLEXOCOMPRESION COMO COLUMNAS Y VIGAS PARA TENER MAYOR CONFINAMIENTO ESTRUCTURAL Y PERMITIR TENER ESTRUCTURAS DÚCTILES.

1. ESTRUCTURAS
“REQUISITOSDE
DUCTILIDADEN
COLUMNAS”
EXPOSITOR:
PACHECO MUCHA JHON EDSON

2. DISEÑO
SISMORRESISTENTE
IMPLICA
TRES
FACETAS
1. DEMANDA SÍSMICA:
2. RESPUESTA ESTRUCTURAL:
3. DISEÑO ESTRUCTURAL:
Es todo lo externo a la
estructura o elemento
estructural, depende de
la Zona de Ubicación
del proyecto
• Cargas de Gravedad
• Energía Sísmica
• Cargas de Nieve
• Fuerzas de Viento
Toda edificación presenta demanda de cargas, la cual
el elemento presentara una respuesta a la acción de la
demanda y su intensidad
Dependerá de la
Demanda y de la
Respuesta Estructural
𝐷
𝐶
≤ 1
Se busca que la Capacidad
de una estructura soporte la
Demanda.
Combinaciones de Diseño:
1.4M+1.7V
1.25(M+V)+SISMO
0.9M+SISMO

3. DISEÑO
ESTRUCTURAL
RESISTENCIA
RIGIDEZ
Un elemento no se
deforme, no colapse
ante cargas externas
de gravedad
Es la posibilidad
que la estructura no
se desplace ante
fuerzas externas
como el sismo
DUCTILIDAD
Ductilidad Local +
Ductilidad Global
Estructura Dúctil
DUCTILIDAD LOCAL:
DUCTILIDAD GLOBAL:
Depende de la Ductilidad del:
Material
Sección
Elemento
Representa el comportamiento
de un sistema estructural

4. ¿Qué es la
Ductilidad?
Es la capacidad de un material, sección o
elemento para desarrollar desplazamientos
sin colapso ni perdida de resistencia después
de la cedencia.
Es la capacidad de deformarse mas allá de su
rango lineal elástica sin llegar al estado
plástico último.
¿Por qué es importante la
Ductilidad?
La Ductilidad es una de las propiedades mas
importantes porque se relaciona con el daño,
la falla y la disipación de energía de la
estructura durante un sismo.

5. DUCTILIDADES LOCALES
DUCTILIDAD EN MATERIAL DUCTILIDAD EN SECCIÓN DUCTILIDAD EN ELEMENTO
Modelo de Hognestad; represento
el comportamiento del concreto
Comportamiento del acero
Podemos conocer mediante el
diagrama momento curvatura
de una sección, este utiliza el
modelo constructivo del
material.
Requiere el diagrama Momento
Rotación. Este es el pie principal
de la creación de Rótulas Plásticas
La rótula plástica es un mecanismo
que permite disipar la energía y la
rotación de la deformación en una
conexión de una columna o viga.

6. DUCTILIDAD EN CONCRETO
NO CONFINADO
DUCTILIDAD EN CONCRETO CONFINADO
Diagrama Esfuerzo – Deformación
Del Concreto No Confinado
MODELO DE HOGNESTAD
F’c = 210KG/CM2
F’c = 280 KG/CM2
F’c = 350 KG/CM2
DUCTILIDADES EN COCRETO CONFINADOS Y NO
CONFINADOS
Diagrama Esfuerzo – Deformación
Del Concreto Confinado
MODELO DE KENT Y PARK
F’c = 280 KG/CM2
Diagrama Esfuerzo – Deformación
Del Concreto Confinado
MODELO DE MANDER
F’c = 280 KG/CM2

7. “La única manera que
una estructura pueda
disipar energía de
manera correcta es a
través de la
Ductilidad de la
estructura".

8. FUERZA CORTANTE FLEXOCOMPRESIÓN
DISPOSICIONES PARA EL DISEÑO SÍSMICO
Para garantizar la falla dúctil, se realiza el diseño por CAPACIDAD de las secciones transversales.
DISEÑO DE CAPACIDAD PARA COLUMNAS
Fuente RNE – “Estructuras E-060”
Fuente RNE – “Estructuras E-060”

9. DISEÑO DE UNA
COLUMNA POR
RESISTENCIA
𝑓′𝑐 = 280
𝑘𝑔
𝑐𝑚2
𝑓𝑦 = 4200
𝑘𝑔
𝑐𝑚2
𝑣𝑎𝑟𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠 14∅1"
𝑒𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑜𝑠 𝑑𝑒 3/8"
EJEMPLO PRÁCTICO

10. DISEÑO DE UNA
COLUMNA POR
RESISTENCIA
𝑓′𝑐 = 280
𝑘𝑔
𝑐𝑚2
𝑓𝑦 = 4200
𝑘𝑔
𝑐𝑚2
𝑣𝑎𝑟𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠 14∅1"
𝑒𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑜𝑠 𝑑𝑒 3/8"

11. DIAGRAMA
DE
INTERACCIÓN
DE LA
COLUMNA
-400.00
-200.00
0.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1000.00
-1000
-800
-600
-400
-200
0
200
400
-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100
ΦMn ΦPn

12. DISEÑO DE
CAPACIDAD
POR FUERZA
CORTANTE
∅ 𝑥 𝑀𝑛 = 45𝑡𝑛. 𝑚
0.70 𝑥 𝑀𝑛 = 45𝑡𝑛. 𝑚
𝑀𝑛 = 64.286𝑡𝑛. 𝑚
𝐻𝑐 = 3.15𝑚
Cortante Ultima
𝑉𝑢 =
64.286 + 64.286
3.15
𝑉𝑢 = 40.817𝑡𝑛

13. DISEÑO DE
CAPACIDAD
POR FUERZA
CORTANTE ∅𝑉𝑛 ≥ 𝑉𝑢
𝑉𝑢 = 40.817𝑡𝑛 … (𝑎)
𝑉𝑠𝑖𝑠𝑚𝑜𝑦 = 22𝑡𝑛
De las fuerzas internas del análisis
𝑉𝑢 = 2.5 𝑥 22
𝑉𝑢 = 55𝑡𝑛
El menor valor obtenido de (a) y (b):
𝑉𝑢 = 55𝑡𝑛 … (𝑏)
𝑉𝑢 = 40.817𝑡𝑛
0.85𝑉𝑛 ≥ 40.817𝑡𝑛
𝑉𝑛 > 48.02𝑡𝑛
La Cortante Nominal deberá ser mayor a 48.02tn
𝑉𝑛 = 𝑉𝑠 + 𝑉𝑐

14. DISEÑO DE
CAPACIDAD
POR FUERZA
CORTANTE
𝑉𝑐 = 20.09𝑡𝑛
Vc: resistencia nominal al cortante proporcionada por el concreto
𝑉𝑠 > 27.93𝑡𝑛
𝑉𝑛 > 48.02𝑡𝑛
𝑉𝑛 = 𝑉𝑠 + 𝑉𝑐
𝑉𝑐 = 0.53 𝑥 280 𝑥 1 +
16300
140 𝑥 (40 𝑥 60)
𝑥 (40 𝑥 54)
𝑉𝑛 = 𝑉𝑠 + 𝑉𝑐
Vs: resistencia nominal al cortante proporcionada por el refuerzo (estribos)

15. DISEÑO A
FLEXOCOMPRSIÓN
𝐴𝑚𝑖𝑛 = 0.01 𝑥 (𝑏 𝑥 ℎ)
𝐴𝑚𝑖𝑛 = 0.01 𝑥 (40 𝑥 60)
𝐴𝑚𝑖𝑛 = 24𝑐𝑚2
𝑣𝑎𝑟𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠 14∅1" = 14 𝑥 5.07 = 70.98𝑐𝑚2
𝐴𝑠 = 0.04 𝑥 (𝑏 𝑥 ℎ)
𝐴𝑠 = 0.04 𝑥 (40 𝑥 60)
𝐴𝑠 = 96𝑐𝑚2
<
Debido a que es menor a 4% podemos mencionar que no habría
problemas de sobre congestionamiento entre columna y viga
para un vaciado de concreto.

16. DISEÑO A
FLEXOCOMPRSIÓN 𝑒𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑜𝑠 𝑑𝑒 3/8"
𝑣𝑎𝑟𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠 14∅1"
𝑎 = 8 𝑥
3
8
𝑥 2.54 = 7.62𝑐𝑚
𝑏 =
40
2
= 20𝑐𝑚
𝑐 = 10𝑐𝑚
No debemos exceder al menor:
Entonces el menor es (a); So=7.5cm
En la zona de confinamiento el espaciamiento de los estribos será @7.5cm

17. DISEÑO A
FLEXOCOMPRSIÓN
𝑑 =
3.15
6
= 52.5𝑐𝑚
𝑒 = 60𝑐𝑚
𝑓 = 50𝑐𝑚
No debe ser menor entre (d, e y f):
Entonces el menor es (a); Lo=60cm
La longitud de confinamiento Lo=90cm en ambos extremos
Fuera de la zona de el espaciamiento máximo <30cm en ambos extremos

18. DISEÑO A
FLEXOCOMPRSIÓN
𝑒𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑜𝑠 𝑑𝑒 3/8"
𝑣𝑎𝑟𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠 14∅1"
Debemos verificar que si colocamos los estribos
@30cm fuera de la zona de confinamiento cumple
𝑉𝑠 =
1.42𝑐𝑚2
30𝑐𝑚
𝑥 4200
𝑘𝑔
𝑐𝑚2 𝑥 54𝑐𝑚
𝑉𝑠 = 10.74𝑡𝑛 𝑉𝑠 > 27.93𝑡𝑛; 𝑛𝑜 𝑐𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒
𝑉𝑠 =
1.42𝑐𝑚2
10𝑐𝑚
𝑥 4200
𝑘𝑔
𝑐𝑚2 𝑥 54𝑐𝑚
𝑉𝑠 = 32.21𝑡𝑛 𝑉𝑠 > 27.93𝑡𝑛; 𝑠𝑖 𝑐𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒
Finalmente podemos concluir:
1∅3/8": 10@0.075𝑚, 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑜 @0.10𝑚 𝑑𝑒𝑠𝑑𝑒 𝑐/𝑒𝑥𝑡𝑟𝑒𝑚𝑜

19. • En conclusión al tener un mayor
confinamiento en la estructura
aseguramos que esta tenga
ductilidad estructural y puede
disipar mejor las energías
sísmicas.
• Debemos asegurar que la
resistencia nominal al cortante
proporcionada por el refuerzo (Vs)
debe ser mayor a 27.93tn para
tener un mejor confinamiento
estructural.
Conclusiones:

20. • “REGLAMENTO NACIONAL DE
EDIFICACIONES”; E060
ESTRUCTURAS – DISEÑO DE
CONCRETO ARMADO Editorial
MEGABYTE, Perú, 2021.
• ASPECTOS FUNDAMENTALES
DEL CONCRETO
REFORZADO,Gonzáles Cuevas y
Robles Fernandez, Editorial
Limusa, Cuarta Edición, México.
Bibliografía:

21. Gracias
LinkedIn
Vincular con perfil de LinkedIn
Twitter
@yourhandle
Correo electrónico
sucorreo@email.com
Teléfono
Su número de teléfono